进气门延迟关闭对缸间动力的影响



进气门延迟关闭对缸间动力的影响

虽然先进的内燃机比传统的内燃机效率高，但是由于其燃烧过程的变化而在多缸应用中受到限制。本文利用从直列6缸重型双燃料发动机（该发动机装有一种完全可变的进气门驱动系统）中所获得的试验数据，来研究其缸体间产生的动力变化。为了提高发动机的燃烧效率与性能，采用进气门定时延迟关闭的双燃料模式。

试验结果显示，缸间平均指示压力变化越大燃料分配越不均匀。观测结果基于GT-Power发动机，仿真模型在不同的操纵条件下模拟气缸内注入燃油的分布情况。研究显示，在双燃料发动机中，气缸的燃油分配明显受到了有效压缩比变化的影响，且由进气门关闭时间和进气系统设计（特别是进气通道长度）决定。进气门关闭允许残存的空气及部分喷射燃油从气缸流入进气歧管。由于进气歧管中燃油流动方向受到限制，因此在进气歧管中被推回的燃油在气缸周围分布是不均匀的。试验与仿真讨论了运行参数对燃料分配的影响。

利用试验数据与仿真研究可以更好地分析燃油分配不均匀的根本原因，以及与燃烧过程的相关性。通过试验测试，将缸体间平均指示压力变化、峰值压力变化、燃烧工作变化进行量化。缸体间这些参数的变化（标准差与平均值的比值）如下：平均指示压力为13%、峰值压力为8%、燃烧工作为8%。最大值与最小值之差也很明显：平均指示压力相差38%、峰值压力相差24%、燃烧工作相差21%。确定了影响燃料分配的主要参数，并且确定了操作条件和燃油流量之间的关系。为了建立可以实施的控制策略，以减小缸体间的燃烧过程变化，未来工作应该利用上面的关系策略来进行。

Mateos Kassa et al.SAE 2016-01-0776.

编译：谷盛丰