冷卻廢氣再循環渦輪增壓汽油機爆震抑制效應的分析

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冷卻廢氣再循環渦輪增壓汽油機爆震抑制效應的分析

現有的冷卻EGR（廢氣再循環）系統一直把重心放在如何抑制汽油機的爆震問題上。研究指出，冷卻EGR系統對爆震抑制影響的同時也能夠降低油耗，此試驗結果是在渦輪增壓發動機中試驗測得。

冷卻EGR系統的效果通過燃燒仿真預測模型來模擬。結果表明，處于爆震極限時的點火定時可以在每提高1%的EGR率基礎上提前1°，處于爆震極限時的燃燒相位可以在每提高1%的EGR率基礎上提前0.5°，燃油消耗率可以在每提高1%的EGR率基礎上減少0.4%。

冷卻EGR系統的影響通過試驗方法驗證。通過加入惰性氣體如N2或CO2作為模擬器氣體并充入進氣管進氣端，在模擬氣體和新鮮空氣混合均勻時研究EGR系統的影響。研究結果發現，當EGR率為8%時，處于爆震極限的點火定時被提前7°，處于爆震極限的燃燒相位被提前5°，證明了仿真結果的有效性。

通過兩種不同方式引入EGR氣體，（即低壓EGR氣體和高壓EGR氣體），研究了不同EGR氣體混合條件的變化對爆震的影響。研究結果表明，不同條件下對于爆震的抑制效果幾乎相同，但是對油耗的影響不同，主要原因是燃燒速度的差異。

EGR系統能夠急劇減小廢氣溫度。因此，在發動機處于高轉速、高壓力狀態時，即使受到排氣溫度的限制，也能夠提高EGR率，所以最大轉矩將會在每提高1% 的EGR率基礎上提高1.5%。

Kengo Kumano et al. SAE 2014-01-1217.

編譯：王一瀏