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在2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)以改善燃油經(jīng)濟(jì)性的研究

本項(xiàng)研究的目的旨在評(píng)估對(duì)4沖程渦輪柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的替代，以達(dá)到2020年將CO2排放量降低到95g/km的目標(biāo)。2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)能夠保證自然吸氣的同時(shí)支持PCCI（預(yù)混合壓燃）以及低溫燃燒來(lái)控制顆粒和NOx的排放。

通過(guò)使用GT-POWER（發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程模擬計(jì)算軟件）對(duì)SAE論文2012-01-0831中描述的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣回路系統(tǒng)技術(shù)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)。2個(gè)具體的助推系統(tǒng)被定義為首選路徑：①超級(jí)渦輪增壓與雙速羅茨式增壓器；②超級(jí)渦輪增壓與機(jī)械離心式壓縮機(jī)和CVT（無(wú)級(jí)變速器）2種變速器。

對(duì)渦輪增壓裝置支座的初始性能進(jìn)行驗(yàn)證及對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)功率模型的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了介紹。

所使用的測(cè)量數(shù)據(jù)均從2缸2沖程0.73L柴油機(jī)試驗(yàn)得來(lái)。最初氣道試驗(yàn)結(jié)果表明，由于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)圖和真實(shí)數(shù)據(jù)之間的性能差距較大，所以需要對(duì)渦輪的匹配進(jìn)行修正。這項(xiàng)試驗(yàn)的進(jìn)程使用了霍尼韋爾渦輪增壓解決方案，在試驗(yàn)中觀察更換氣門(mén)的變化，氣門(mén)包括固定噴嘴幾何尺寸的氣門(mén)和可變噴嘴尺寸的氣門(mén)（VNT）。試驗(yàn)結(jié)果表明，VNT與原有發(fā)動(dòng)機(jī)匹配相比，在提高功率和降低扭矩輸出的同時(shí)能夠有效降低燃油消耗率。對(duì)于高壓級(jí)機(jī)械羅茨型和CVT增壓器的試驗(yàn)表明，與傳統(tǒng)具有相同排量的增壓器相比，后者具有較高的吸收功率。因此，供應(yīng)商側(cè)重于對(duì)部分單元增壓器進(jìn)行優(yōu)化研究。研究最終裝有VNT的CVT增壓器被組裝到發(fā)動(dòng)機(jī)中，通過(guò)校準(zhǔn)后確認(rèn)其動(dòng)力模型的有效性和準(zhǔn)確性。

Pavel Brynych et al. SAE 2014-32-0011.

編譯：王一瀏