高燃油效率和低排放的GDCI多缸發動機研究

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高燃油效率和低排放的GDCI多缸發動機研究

開發了一種相對較新的技術即是汽油部分預混壓縮點火（PPCI）技術，并對其進行了大量的試驗研究。德爾福公司也提出了多缸發動機PPCI燃燒技術的項目。

該項目計劃的主要目標是實現與柴油機相同的燃油效率以及低于經過后處理系統的發動機NOx和PM排放，同時還包括驗證發動機良好的瞬態負荷響應以及常溫冷起動效果等。項目使用的是一臺1.8L汽油直噴壓燃（GDCI）發動機，利用最新的GDCI噴射系統，在一系列穩態工況下對發動機進行測試。測試過程中，發動機采用新型低溫燃燒技術，重點關注發動機燃料噴射系統和噴射策略與新型活塞的結合應用。噴射策略主要采用多次延時噴射，使燃料與空氣分層次但充分混合，以達到清潔、高效和穩定燃燒的效果。

試驗結果表明，在低速和低負荷情況下，重復吸入廢熱氣可以有效改善催化效果、降低污染物排放、提高燃燒穩定程度。大量的穩態校準測試結果表明，NOx排放量、煙塵的排放量、燃燒噪聲以及燃燒穩定度都滿足法規標準。在任何工況下，都可以利用噴射參數來控制燃燒相位。GDCI發動機可以顯著減少NOx以及顆粒物的排放，對其進一步研究開發以改善制動燃油消耗率（BSFC）。

在滿負荷、轉速為1500r/min工況下對GDCI發動機進行測試的結果表明，降低進氣管溫度可以改善發動機滿負荷工況下的輸出結果。此外，GDCI發動機在滿負荷、3000r/min工況下，通過降低進氣管溫度（40℃）以及EGR率（40%），對其輸出狀況進行測試。對使用手動變速器粗暴換擋的瞬態響應進行了模擬，探討了換擋的動態過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