廢氣再循環(huán)率對高壓縮比增壓直噴汽油機(jī)燃燒與排放特性的影響

譚丕強(qiáng)，周 捷，樓狄明，胡志遠(yuǎn)，房 亮，趙彬皓

（同濟(jì)大學(xué) 汽車學(xué)院，上海 201804）

0 概述

近年來，全球汽車保有量持續(xù)增加，對化石燃料的需求量呈持續(xù)上升趨勢，同時產(chǎn)生了大量的尾氣，給環(huán)境帶來了巨大的壓力，汽車領(lǐng)域的節(jié)能減排需求極為迫切。在諸多節(jié)能減排的措施中，提高汽車發(fā)動機(jī)的壓縮比可以顯著提高發(fā)動機(jī)的熱效率，進(jìn)一步會影響排放。近年來，為降低汽油機(jī)的油耗，汽油機(jī)廣泛采用缸內(nèi)直噴技術(shù)，且壓縮比不斷提高。國內(nèi)外學(xué)者對此開展了大量研究。文獻(xiàn)［1］中研究發(fā)現(xiàn)在不發(fā)生爆震的情況下，隨著壓縮比從8 增大到10，燃燒變得更加穩(wěn)定，壓縮比可作為減小循環(huán)波動、提高性能的優(yōu)化參數(shù)。文獻(xiàn)［2］中研究發(fā)現(xiàn)壓縮比從8 提高到10 有利于燃料的燃燒，利于凈熱釋放的增加。文獻(xiàn)［3］中研究發(fā)現(xiàn)壓縮比從9.4 增大到11.5，整車的動力性提高，比油耗降低。但是汽油機(jī)壓縮比的提高易導(dǎo)致爆震，甚至不利于熱效率的提高。文獻(xiàn)［4］中研究發(fā)現(xiàn)隨著壓縮比從5 增大至13，制動燃油消耗率（brake specific fuel consumption，BSFC）略有降低，但由于燃燒階段不受控制，發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩受到限制。文獻(xiàn)［5］中研究發(fā)現(xiàn)壓縮比從9.3 提高到12.0 后部分負(fù)荷油耗特性改善，但高負(fù)荷工況下爆震會加劇，油耗反而變差。文獻(xiàn)［6］中研究發(fā)現(xiàn)提高壓縮比至12.1 有助于改善汽油機(jī)中低負(fù)荷工況燃油經(jīng)濟(jì)性，但對于高負(fù)荷工況的改善效果不明顯，尤其對于外特性工況，由于爆震的限制，提高壓縮比反而導(dǎo)致油耗明顯惡化。以上研究表明，提高壓縮比的確可以提高熱效率，但同時會導(dǎo)致爆震等不正常燃燒，反而影響汽油機(jī)的整體性能。……