改善机械增压发动机燃油经济性的研究

介绍了日本上智大学（Sophia University）进行关于单座赛车发动机的研究。对于赛车发动机，高功率和低油耗是开发过程中最具挑战性的目标。很多研究证明，使用机械增压可以提高发动机热效率从而实现上述目标。

为了在发动机上顺利应用机械增压，设计过程中应注意以下几点：①发动机低速工况下，燃烧室漏气量增加，应改变气门重叠角，以增大有效压缩比；②赛车发动机要求大扭矩，但并不意味着混合气必须加浓，要使发动机的进气量增加从而增大扭矩，因此机械增压发动机可以较大幅度提高进气压力实现高扭矩输出；③考虑到本试验用原机不能承受过高的负荷，为了避免发动机损坏，试验过程使用了稀燃混合气，并将扭矩控制在发动机可接受范围内。为了降低燃油消耗并且使发动机的扭矩输出更加平稳，随着发动机转速变化对空燃比进行了调整。

研究了气门正时、气门重叠角、空燃比以及点火提前角等参数对发动机扭矩和有效燃油消耗率的影响。由于提高了进气压力，即使采用稀释燃烧的模式，发动机依然可以得到较高的输出扭矩，因此可以通过控制空燃比的方式改善发动机燃油经济性。

研究结果显示：优化后的气门重叠角可以使发动机的指示热效率提高约2%；采用稀释燃烧+增压的策略后，发动机的燃油消耗率由236.6g/kWh降低到201.6g/kWh。

Yoshiki Fukuhara et al.SAE 2013-32-9118.

编译：刘伟