應(yīng)用低溫燃燒發(fā)動機改善增程式電動汽車燃油經(jīng)濟性

低溫燃燒發(fā)動機可通過改善缸內(nèi)燃燒過程，來改善動力系統(tǒng)燃油經(jīng)濟性并降低NOx和顆粒物的排放。但低溫燃燒發(fā)動機的負(fù)荷范圍十分小，限制了低溫燃燒發(fā)動機在傳統(tǒng)動力系統(tǒng)上的應(yīng)用。而在增程式電動汽車上，由于其裝配的發(fā)動機只需要在較小的負(fù)荷范圍內(nèi)運行，因此設(shè)想將低溫燃燒發(fā)動機應(yīng)用在增程式電動汽車上，以改善增程式電動汽車的燃油消耗。通過試驗研究了這種設(shè)想的可行性。

試驗在美國密歇根理工大學(xué)進行。試驗裝置包含1臺通用汽車公司生產(chǎn)的2.0L Ecotec汽油直噴渦輪增壓低溫燃燒發(fā)動機和1臺100kW雷米電機公司生產(chǎn)的100kW同步感應(yīng)電動機，兩者采用dSpace MicroAutoBox DS1511和RapidPro單元控制。試驗在交流測功機上進行，試驗時分別控制發(fā)動機和電動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，模擬城市駕駛循環(huán)工況和高速駕駛循環(huán)工況。在整個試驗中，首先采用PCB 115A04壓電式壓力傳感器測量發(fā)動機缸內(nèi)壓力，并利用DSP 1104 CA電荷放大器對測量信號進行放大；之后將放大后的信號傳輸給ACAP系統(tǒng)，用于對缸內(nèi)燃燒進行分析。為充分測量低溫燃燒發(fā)動機的優(yōu)勢，試驗發(fā)動機設(shè)置了3種運行模式：均質(zhì)充量壓縮點火（HCCI）、反應(yīng)活性控制壓縮點火（RCCI）和傳統(tǒng)火花塞點火。試驗時，分別設(shè)定發(fā)動機在單一運行模式和多模式切換下工作。試驗結(jié)果顯示：①采用單一運行模式時，與傳統(tǒng)電火花點火模式相比，在城市駕駛循環(huán)工況下，增程式電動汽車在HCCI和RCCI模式下分別實現(xiàn)了12%和9%的燃油經(jīng)濟性改善，而在高速駕駛循環(huán)工況下，這些改善相應(yīng)增加到 13.1%和10.3%；②采用多模式切換時，與單一運行模式相比，增程式電動汽車燃油經(jīng)濟性平均改善了2%。

Ali Soloukl et al. SAE 2016-01-2361.

編譯：王淼