多模式發(fā)動機三效催化轉(zhuǎn)化器的燃油經(jīng)濟(jì)性研究

多模式發(fā)動機三效催化轉(zhuǎn)化器的燃油經(jīng)濟(jì)性研究

高度稀釋、低溫均質(zhì)充量壓燃（HCCI）燃燒可降低發(fā)動機NOx的排放量至超低水平。標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動循環(huán)過程需要在HCCI與火花點火（SI）燃燒模式之間進(jìn)行切換。試驗使用的是帶有渦輪增壓系統(tǒng)的2.0L4缸多模式發(fā)動機，研究采用三元催化轉(zhuǎn)化器（TWC）滿足車輛的排放要求時，量化燃燒模式轉(zhuǎn)換對燃油經(jīng)濟(jì)性和NOx排放的影響。TWC需要氧氣存儲空間，在HCCI過程中，稀薄廢氣會充滿氧氣存儲罐，從而降低TWC中NOx的轉(zhuǎn)化效率。如果廢氣中NOx的排放水平很高，則動循環(huán)的點火模式會從稀薄燃料HCCI模式轉(zhuǎn)換為充足燃料SI模式，以恢復(fù)TWC的效率。這種稀薄燃燒模式與充足點火模式之間的轉(zhuǎn)換會降低發(fā)動機的燃油經(jīng)濟(jì)性，同時也會降低其燃燒效率。為了評估這些轉(zhuǎn)換對燃油經(jīng)濟(jì)性和NOx排放的影響，將發(fā)動機燃燒模式切換狀態(tài)模型、以儲氧為主的TWC模型與縱向車輛模型相結(jié)合。根據(jù)稀薄燃料HCCI模式到充足燃料SI模式的轉(zhuǎn)換切換狀態(tài)模型，比較3個后處理策略對發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性和排放標(biāo)準(zhǔn)的影響。針對驅(qū)動循環(huán)過程中燃油經(jīng)濟(jì)性和NOx排放的影響兩方面比較不同轉(zhuǎn)換模式的策略。結(jié)果表明，稀薄-充足模式間的轉(zhuǎn)換能使發(fā)動機在暖機狀態(tài)下滿足NOx的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，改善發(fā)動機的燃油經(jīng)濟(jì)性。

進(jìn)一步的工作需要建立一個更詳細(xì)的TWC模型，以研究溫度和冷起動對發(fā)動機排放和燃料消耗的影響。

刊名：JournalofDynamic Systems,Measurement, andControl（英）

刊期：2015年第137期

作者：SandroP.Nueschetal

編譯：趙喚