基于欧4标准的高速直喷共轨柴油机后处理系统优化

基于欧4标准的高速直喷共轨柴油机后处理系统优化

对比汽油机，高速直喷（HSDI）共轨柴油机能够提供更好的性能和燃油经济性。而通过应用性能预测软件，能够有效地控制发动机排放后处理系统的开发时间和开发成本。

选定的目标发动机是一款2.2L、4缸柴油机，其优化目标是功率提高25%、转矩提高18%的前提下，满足欧4排放标准。因此，采用AVL公司的Boost软件对目标发动机的性能进行了预测，其软件模型是利用目标发动机性能参数搭建的，并且应用该模型对目标发动机优化后的性能进行了预测。而整车仿真模型是利用AVL Cruise软件搭建的，并且采用NEDC循环工况作为试验仿真工况，通过引入时间权重因子，获得了目标发动机模型在NEDC工况下不同模式的稳态速度-载荷工作点。发动机附带的其它硬件设施如涡轮增压器、喷射器、活塞腔、冷却器以及点火系统等都通过台架试验进行了相关的优化，以满足功率和排放的要求。

对于燃烧过程，采用了INCA软件来对燃烧参数进行优化。将台架试验中发动机的排放数据和试验车辆在测功机上运行相同工况的排放数据进行了记录与对比，并且依据台架试验的发动机参数，对试验车辆的发动机进行了优化。还对柴油机的氧化催化转化器进行了测试，同时在测功机上对其反应过程和材料进行了优化，以满足欧4标准的要求。

测试结果表明，采用模型仿真的方法能够有效地缩短前期开发过程中对发动机性能进行测试的时间。同时，采用台架试验和实车对比分析，能够在很大程度上缩短发动机后处理系统的开发时间。

PundlikRambhajietal. SAE 2014-01-2021.

编译：范狄