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高燃油效率和低排放的GDCI多缸發(fā)動(dòng)機(jī)研究

開發(fā)了一種相對(duì)較新的技術(shù)即是汽油部分預(yù)混壓縮點(diǎn)火（PPCI）技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。德爾福公司也提出了多缸發(fā)動(dòng)機(jī)PPCI燃燒技術(shù)的項(xiàng)目。

該項(xiàng)目計(jì)劃的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)與柴油機(jī)相同的燃油效率以及低于經(jīng)過(guò)后處理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)NOx和PM排放，同時(shí)還包括驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)良好的瞬態(tài)負(fù)荷響應(yīng)以及常溫冷起動(dòng)效果等。項(xiàng)目使用的是一臺(tái)1.8L汽油直噴壓燃（GDCI）發(fā)動(dòng)機(jī)，利用最新的GDCI噴射系統(tǒng)，在一系列穩(wěn)態(tài)工況下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)采用新型低溫燃燒技術(shù)，重點(diǎn)關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射系統(tǒng)和噴射策略與新型活塞的結(jié)合應(yīng)用。噴射策略主要采用多次延時(shí)噴射，使燃料與空氣分層次但充分混合，以達(dá)到清潔、高效和穩(wěn)定燃燒的效果。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在低速和低負(fù)荷情況下，重復(fù)吸入廢熱氣可以有效改善催化效果、降低污染物排放、提高燃燒穩(wěn)定程度。大量的穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果表明，NOx排放量、煙塵的排放量、燃燒噪聲以及燃燒穩(wěn)定度都滿足法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。在任何工況下，都可以利用噴射參數(shù)來(lái)控制燃燒相位。GDCI發(fā)動(dòng)機(jī)可以顯著減少NOx以及顆粒物的排放，對(duì)其進(jìn)一步研究開發(fā)以改善制動(dòng)燃油消耗率（BSFC）。

在滿負(fù)荷、轉(zhuǎn)速為1500r/min工況下對(duì)GDCI發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果表明，降低進(jìn)氣管溫度可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷工況下的輸出結(jié)果。此外，GDCI發(fā)動(dòng)機(jī)在滿負(fù)荷、3000r/min工況下，通過(guò)降低進(jìn)氣管溫度（40℃）以及EGR率（40%），對(duì)其輸出狀況進(jìn)行測(cè)試。對(duì)使用手動(dòng)變速器粗暴換擋的瞬態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了模擬，探討了換擋的動(dòng)態(tài)過(guò)程以及改善換擋期間燃燒控制的方法。

Mark Sellnau et al.SAE 2015-01-0834.

編譯：郭明超