应用低温燃烧发动机改善增程式电动汽车燃油经济性

应用低温燃烧发动机改善增程式电动汽车燃油经济性

低温燃烧发动机可通过改善缸内燃烧过程，来改善动力系统燃油经济性并降低NOx和颗粒物的排放。但低温燃烧发动机的负荷范围十分小，限制了低温燃烧发动机在传统动力系统上的应用。而在增程式电动汽车上，由于其装配的发动机只需要在较小的负荷范围内运行，因此设想将低温燃烧发动机应用在增程式电动汽车上，以改善增程式电动汽车的燃油消耗。通过试验研究了这种设想的可行性。

试验在美国密歇根理工大学进行。试验装置包含1台通用汽车公司生产的2.0L Ecotec汽油直喷涡轮增压低温燃烧发动机和1台100kW雷米电机公司生产的100kW同步感应电动机，两者采用dSpace MicroAutoBox DS1511和RapidPro单元控制。试验在交流测功机上进行，试验时分别控制发动机和电动机转速和转矩，模拟城市驾驶循环工况和高速驾驶循环工况。在整个试验中，首先采用PCB 115A04压电式压力传感器测量发动机缸内压力，并利用DSP 1104 CA电荷放大器对测量信号进行放大；之后将放大后的信号传输给ACAP系统，用于对缸内燃烧进行分析。为充分测量低温燃烧发动机的优势，试验发动机设置了3种运行模式：均质充量压缩点火（HCCI）、反应活性控制压缩点火（RCCI）和传统火花塞点火。试验时，分别设定发动机在单一运行模式和多模式切换下工作。试验结果显示：①采用单一运行模式时，与传统电火花点火模式相比，在城市驾驶循环工况下，增程式电动汽车在HCCI和RCCI模式下分别实现了12%和9%的燃油经济性改善，而在高速驾驶循环工况下，这些改善相应增加到 13.1%和10.3%；②采用多模式切换时，与单一运行模式相比，增程式电动汽车燃油经济性平均改善了2%。

Ali Soloukl et al. SAE 2016-01-2361.

编译：王淼