冷却废气再循环涡轮增压汽油机爆震抑制效应的分析



冷却废气再循环涡轮增压汽油机爆震抑制效应的分析

现有的冷却EGR（废气再循环）系统一直把重心放在如何抑制汽油机的爆震问题上。研究指出，冷却EGR系统对爆震抑制影响的同时也能够降低油耗，此试验结果是在涡轮增压发动机中试验测得。

冷却EGR系统的效果通过燃烧仿真预测模型来模拟。结果表明，处于爆震极限时的点火定时可以在每提高1%的EGR率基础上提前1°，处于爆震极限时的燃烧相位可以在每提高1%的EGR率基础上提前0.5°，燃油消耗率可以在每提高1%的EGR率基础上减少0.4%。

冷却EGR系统的影响通过试验方法验证。通过加入惰性气体如N2或CO2作为模拟器气体并充入进气管进气端，在模拟气体和新鲜空气混合均匀时研究EGR系统的影响。研究结果发现，当EGR率为8%时，处于爆震极限的点火定时被提前7°，处于爆震极限的燃烧相位被提前5°，证明了仿真结果的有效性。

通过两种不同方式引入EGR气体，（即低压EGR气体和高压EGR气体），研究了不同EGR气体混合条件的变化对爆震的影响。研究结果表明，不同条件下对于爆震的抑制效果几乎相同，但是对油耗的影响不同，主要原因是燃烧速度的差异。

EGR系统能够急剧减小废气温度。因此，在发动机处于高转速、高压力状态时，即使受到排气温度的限制，也能够提高EGR率，所以最大转矩将会在每提高1% 的EGR率基础上提高1.5%。

Kengo Kumano et al. SAE 2014-01-1217.

编译：王一浏