【摘 要】
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近几年来,随着我国经济的快速发展,汽车数量也在快速增长,能源问题日益突出,为了促进汽车节能减排技术的发展,国家出台了被认为是史上最严格的汽车排放法规,使得国内整车厂投
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近几年来,随着我国经济的快速发展,汽车数量也在快速增长,能源问题日益突出,为了促进汽车节能减排技术的发展,国家出台了被认为是史上最严格的汽车排放法规,使得国内整车厂投入大量的人力物力研发节能减排的新型发动机。国内车企为实现节能减排目标在研发发动机产品过程中多半需要与国外先进产品进行对标试验。开展对标试验不仅需要投入大量的时间、人力和设备等资源,同时由于行业竞争关系国内车企很难得到国外企业的发动机样机。因此,对标试验工作多半都是由国内各研发机构和高等院校进行。对标试验工作量巨大,每台机器都需要耗费大量时间。然而,对标实验数据可以给一维仿真模型提供较准确的边界条件,因此可以通过建立准确的预测模型来减少对标试验的工作量。本文正是在这种背景下,利用GT-Power软件建立发动机仿真模型,并通过台架对标试验数据对模型进行校正,验证其可靠性。为实现节能减排目标,国内外轻型车企的主要技术路线基本都是通过增压强化来减小发动机排量,但汽油机增压后使爆燃的倾向增大。为此,本文在增压直喷汽油机原机模型上增加EGR系统,研究了EGR对增压直喷汽油机缸内爆震和排放的影响,在保证动力性的前提下,抑制缸内爆震,同时减小NOx排放,从而适当减轻后处理的负担。首先,研究了EGR对缸内温度的影响,由于废气中含有惰性气体会让缸内可燃混合气的比热容增加还会导致缸内燃烧温度下降,在稀释作用和比热容增加的共同影响下缸内燃烧温度随着EGR率的增加逐渐降低。随着EGR率的增大,燃烧持续期也会增大,缸内放热率峰值减小。在保证引入EGR对增压直喷汽油机的动力性和经济性影响不大的情况下,选出在大负荷下2000r/min和3000r/min转速工况下最佳EGR率为5%,5000r/min转速工况下最佳EGR率为2.5%,该EGR率下爆震当量明显减少了24.4%以上,NOx排放可以减少15%左右,可以减轻对后处理装置的要求。
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