直噴汽油機(jī)渦輪增壓冷卻低壓EGR系統(tǒng)的評價(jià)

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直噴汽油機(jī)渦輪增壓冷卻低壓EGR系統(tǒng)的評價(jià)

低壓廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)可使在渦輪增壓汽油機(jī)排出的廢氣量降低并改善燃油經(jīng)濟(jì)性。低壓EGR系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對于高壓配置有很大優(yōu)勢，因?yàn)槠洳挥绊憸u輪增壓器效率，而且能提高帶有EGR系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中空氣混合的均勻性。通過試驗(yàn)和仿真，在一個(gè)渦輪增壓直噴汽油機(jī)上驗(yàn)證EGR系統(tǒng)降低廢氣排放量和改善燃油經(jīng)濟(jì)性的能力。運(yùn)用仿真方法進(jìn)行基于模型的標(biāo)定，確認(rèn)低壓EGR系統(tǒng)的燃油效率提升情況。效率的提高主要來源發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流和熱損失的減少，通過降低排氣溫度來減少高負(fù)荷時(shí)的燃料富集。研究了現(xiàn)代的多功能發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和EGR系統(tǒng)的協(xié)同性，但這種方法有局限性。通過試驗(yàn)分析了不同工況下EGR系統(tǒng)稀釋燃燒的特點(diǎn)。此外，壓縮機(jī)水冷卻問題以及EGR系統(tǒng)冷卻器和中冷器的冷卻能力是實(shí)施這一技術(shù)的限制因素。

仿真和試驗(yàn)得出：①利用GT-Power軟件技術(shù)進(jìn)行仿真與優(yōu)化能夠精確計(jì)算出EGR系統(tǒng)的燃油效率。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和對燃燒進(jìn)行適當(dāng)約束可以對模型進(jìn)行校準(zhǔn)；②在低燃燒溫度下EGR系統(tǒng)顯著減少傳熱損失。這取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，傳熱損失約減少3%～6%；③EGR系統(tǒng)的基本限制取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的特性和操作條件，與燃燒的變化和高稀釋水平下增加燃燒時(shí)間而導(dǎo)致燃燒效率的降低有關(guān)。

Konstantinos Siokos et al. SAE 2015-01-1253.

編譯：王川