用于渦輪增壓直噴汽油機的新型多感測燃油噴射系統

用于渦輪增壓直噴汽油機的新型多感測燃油噴射系統

為滿足日益嚴格的汽車排放標準，開發了新型缸內傳感技術并對發動機機運行進行了優化，減少安裝在發動機上的傳感器數量能夠降低車輛成本和電子系統的復雜性。提出了一種新型多感測燃油噴射（MSFI）系統，其除了能夠為氣缸提供燃料外還具有多傳感功能。該系統包括一對由間隙分開的獨立電極，一個被放置在燃油噴射器噴嘴上，另一個被放置在發動機塊上。在汽油缸內直噴發動機的燃燒室內，MSFI系統中的燃油噴射器通過電絕緣材料與缸體其它部分隔絕。利用雙連續可變凸輪相位（D-CVCP）的通用公司2.0L渦輪增壓直噴汽油機對MSFI系統進行試驗，其中2.0L4缸發動機的缸徑86mm、行程86mm、連桿長145mm、壓縮比為9.2，將多孔噴射器安裝在氣缸內側，且與共軌燃料噴射系統相配合，并由ECU控制。圖1為發動機活塞碗和MSFI系統的示意圖。確定直噴汽油機內噴射器的噴射信號和燃燒參數信號，并將MSFI系統的輸出作為發動機控制單元的反饋信號，該信號用于控制噴射正時，以診斷噴射和燃燒過程。比較MSFI系統和火花塞離子傳感器在不同發動機運行條件下的傳感能力。此外，MSFI系統和火花塞產生的離子電流信號的結合能夠用于感應燃燒和控制。試驗得出以下結果。

（1）MSFI系統中燃油噴射器可作為缸內燃燒傳感器和一些燃料噴射系統特性的指示器。

（2）MSFI系統中燃油噴射器和電流探頭獲得的信號表明，MSFI系統能夠測量噴射正時和噴射脈沖的寬度。

（3）MSFI系統和火花塞產生的離子電流信號表明，在火花塞間隙處形成火焰中心和火焰到達噴射器之間具有相位移動，該相位移動可確定發動機在不同工況下的火焰速度。

（4）上述研究表明，MSFI系統能夠為ECU提供反饋信號，以控制發動機燃燒性能。

圖1MSFI系統和活塞

刊名：Journalof EngineeringforGas Turbinesand Power（英）

刊期：2014年第136期

作者：FadiEstefanousetal

編譯：趙喚