不同電增壓方式對米勒循環柴油機性能影響的模擬研究

主國強，齊鯤鵬，王紀松，陳超帆，Hasni ALI

（大連交通大學機車車輛工程學院，大連 116028）

0 概述

當下嚴苛的排放法規使米勒循環柴油機回歸到大眾的視野［1］。米勒循環一般通過進氣門早關（early intake valve closing，EIVC）或進氣門晚關（late intake valve closing，LIVC）來實現，兩種方式都能降低實際壓縮比以達到膨脹比大于壓縮比的目的，在理論上存在提高柴油機熱效率的可能［2–3］，同時早關米勒循環隨著活塞的下行，缸內會產生一段真空膨脹過程，降低缸內溫度，減少氣缸壁傳熱，可以降低NOx的排放［4］。但該循環模式會造成進氣量下降，尤其在過量空氣系數較小的工況，米勒循環使過量空氣系數進一步下降，造成燃燒效率與轉矩下降，燃油消耗率上升。普通的廢氣渦輪增壓在轉速低、進氣量小的工況不能彌補米勒循環帶來的進氣量損失，需要額外的增壓形式來保持合理的缸內壓力與進氣量［5］。兩級渦輪增壓可以彌補米勒循環在部分工況的進氣損失，但在高速時存在泵氣損失過大及增壓遲滯的問題［6］。

電增壓作為近年來新興的增壓方式，具有快速響應、實時可控、與氣路增壓解耦合等特點，適合用在米勒循環柴油機上作為額外的增壓手段，能有效提高低速米勒循環柴油機的增壓能力［7–8］。目前電增壓有獨立式與一體式兩種實現方式，獨立式為二次增壓，而一體式是將電機的輸出轉矩直接加載到中間軸上［9］。

對某4 缸增壓中冷柴油機進行一維建模，在此基礎上分別建立不同的電增壓模塊，研究相同條件下兩種增壓形式對米勒循環柴油機的影響，為電增壓在米勒循環柴油機上的應用提供依據。……