可變壓縮比技術(shù)對汽油機燃油經(jīng)濟性的影響

可變壓縮比技術(shù)對汽油機燃油經(jīng)濟性的影響

提高發(fā)動機效率能夠有效減少污染氣體排放，改善汽車的燃油經(jīng)濟性。提高發(fā)動機的壓縮比（CR）是提高發(fā)動機效率最有效的方法之一。但是，對于火花塞點火式發(fā)動機（汽油機），其運行在高負荷條件下時，較高的壓縮比可能造成爆震和點火延遲現(xiàn)象的產(chǎn)生。因而，將可變CR技術(shù)應(yīng)用在汽油機上可解決該問題?？勺僀R技術(shù)能夠提高發(fā)動機運行在低負荷條件時的壓縮比，而在高負荷條件下時降低壓縮比，實現(xiàn)汽油機效率的提高。

通過試驗分析可變CR技術(shù)對柴油機效率的影響。試驗采用一臺缸內(nèi)直噴渦輪增壓汽油機，其CR為10∶1，通過對其連桿進行改造可實現(xiàn)CR的可變。設(shè)定兩種不同的可變CR形式：兩級變化（CR在兩個取值之間變化）和連續(xù)可變（CR取值連續(xù)可變）。針對每種變化形式，進行不同負荷（每種負荷包含的4個轉(zhuǎn)速分別為1000、1500、2000、2500r/min）下的燃燒試驗，記錄缸內(nèi)平均有效壓力、缸內(nèi)峰值壓力、燃燒速率以及低轉(zhuǎn)速下的扭矩和高轉(zhuǎn)速下的功率。此外，分別在新歐洲駕駛循環(huán)（EPA）和美國高速公路駕駛循環(huán)（US06）兩種工況下測量汽油機的燃油消耗，以分析可變CR技術(shù)對燃油經(jīng)濟性的影響。結(jié)果顯示：與CR為10∶1的情況下相比，采用可變CR技術(shù)后汽油機的各項性能均得到改善，尤其是低負荷下汽油機性能得到了顯著改善。在EPA工況下，兩級變化的CR能夠?qū)崿F(xiàn)2.5%～3.1%的燃油經(jīng)濟性改善，連續(xù)可變的CR能夠?qū)崿F(xiàn)2.7%～3.3%的燃油經(jīng)濟性改善。在US06工況下，兩級變化的CR能夠?qū)崿F(xiàn)0.8%～1.2%的燃油經(jīng)濟性改善，連續(xù)可變的CR能夠?qū)崿F(xiàn)1.7%～2.1%的燃油經(jīng)濟性改善。還可以看出，連續(xù)可變的CR技術(shù)對汽油機性能的改善高于兩級變化的CR技術(shù)。

Michael H. Shelby et al. SAE2017-01-0639.

編譯：王祥