喷射策略对缸内直喷汽油机油耗和颗粒排放的影响
2021-12-16段伟牛贝妮解方喜洪伟
段伟,牛贝妮,解方喜,洪伟
1.菲亚特克莱斯勒动力科技研发(上海)有限公司,上海 201807; 2.上海宏景智驾信息科技有限公司,上海 201804; 3.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,吉林 长春 130025
0 引言
随着轻型汽车污染物排放和油耗限值标准的实施[1-2],内燃机产业面临严峻挑战,行驶中的车辆也要进行污染物排放检测[3-5]。为了满足日益严格的排放和油耗要求,目前轻型车用汽油机主要通过增压直喷[6]、废气再循环(exhaust gas recirculation, EGR)[7]等机内净化技术配合汽油机颗粒捕集器(gasoline particulate filter, GPF)[8-10]后处理系统。与进气道多点喷射(port fuel injection, PFI)汽油机相比,缸内直喷(gasoline direct injection, GDI)汽油机排放的粒子数量(particle number, PN)相对较多,冷机工况的PN排放约为车辆Ι型试验(国六)PN排放的50%~70%。随着GDI汽油机强化指标的不断提高,汽油机低速大负荷时出现爆震和早燃的概率越来越高[11]。早燃发生时,缸内压力和温度急剧升高,并伴有剧烈的压力波动和噪声,早燃对火花塞和活塞造成极大破坏,限制了汽油机性能改善[12-13]。为了实现GDI汽油机的高效清洁工作,必须合理优化和匹配发动机关键控制参数(燃油喷射正时、喷射压力、EGR率等),改善排放性能、降低燃油消耗[14]、减小早燃和超级爆震的概率[15]。
本文中以某小型GDI增压汽油机为研究对象,研究发动机常用工况下喷射策略对汽油机性能的影响,通过优化发动机喷油相位、喷油比例和喷油压力达到降低油耗和排放的目标。
1 试验设备与试验方法
试验在一台直列3缸GDI增压汽油机上进行,汽油机技术参数如表1所示。

表1 汽油……
