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米勒增压直喷汽油机应用LPEGR 的试验研究*

2021-06-18吴威龙林思聪陈砚才李钰怀郑险峰

小型内燃机与车辆技术 2021年2期

吴威龙 林思聪 陈砚才 侯 龙 李钰怀 郑险峰

(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 广东 广州 511434)

引言

近年来,为了满足严格的油耗和排放法规,各种发动机新技术得到不断应用。汽油机增压直喷小型化是改善整车循环油耗的有效举措,但是,进一步小型化会面临爆震、早燃和可靠性不佳等问题[1-2]。EGR技术可以有效缓解这些问题,同时有利于燃油经济性进一步改善。因此,增压直喷小型化汽油机应用EGR 技术已成为业内关注的焦点[2-4]。相比于HPEGR(high pressure exhaust gas recirculation,高压废气再循环)和混合EGR,LPEGR(low pressure exhaust gas recirculation,低压废气再循环)在应用工况范围、爆震抑制能力等方面更有优势[5]。

本文首先就LPEGR 对米勒增压直喷汽油机小、中、大负荷油耗和排放的影响进行了分析,接着阐述了进气节流阀的效果,最后对不同漏气量的2 种节流阀优化EGR 阀压比的效果进行了比较分析。

1 试验装置和试验方法

试验装置如图1 所示。

图1 试验装置示意图

试验用发动机是一台3 缸直列米勒增压直喷汽油机,其主要结构参数见表1。

表1 试验发动机主要结构参数

小漏气量节流阀管内径为60 mm,阀板直径为60 mm;大漏气量节流阀管内径为60 mm,阀板直径为57 mm。

在每个测试工况,逐步增加EGR 到发动机稀释边界(指示平均有效压力变化系数COV_IMEP=4%)。

2 结果及讨论

2.1 LPEGR 对小负荷油耗的影响

图2 为EGR 率对小负荷COV_IMEP 和燃烧持续期的影响。

图2 小负荷COV_IMEP 和燃烧持续期随EGR 率的变化

从图2 可以看出,小负荷时,随着EGR 率逐步加大,COV_IMEP 逐渐增加,造成燃烧不稳定。在2 000 r/min@0.5 MPa 时应用20%EGR,COV_IMEP增加到7.3%,这是不能接受的。……

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