基于歐4標準的高速直噴共軌柴油機后處理系統優化

基于歐4標準的高速直噴共軌柴油機后處理系統優化

對比汽油機，高速直噴（HSDI）共軌柴油機能夠提供更好的性能和燃油經濟性。而通過應用性能預測軟件，能夠有效地控制發動機排放后處理系統的開發時間和開發成本。

選定的目標發動機是一款2.2L、4缸柴油機，其優化目標是功率提高25%、轉矩提高18%的前提下，滿足歐4排放標準。因此，采用AVL公司的Boost軟件對目標發動機的性能進行了預測，其軟件模型是利用目標發動機性能參數搭建的，并且應用該模型對目標發動機優化后的性能進行了預測。而整車仿真模型是利用AVL Cruise軟件搭建的，并且采用NEDC循環工況作為試驗仿真工況，通過引入時間權重因子，獲得了目標發動機模型在NEDC工況下不同模式的穩態速度-載荷工作點。發動機附帶的其它硬件設施如渦輪增壓器、噴射器、活塞腔、冷卻器以及點火系統等都通過臺架試驗進行了相關的優化，以滿足功率和排放的要求。

對于燃燒過程，采用了INCA軟件來對燃燒參數進行優化。將臺架試驗中發動機的排放數據和試驗車輛在測功機上運行相同工況的排放數據進行了記錄與對比，并且依據臺架試驗的發動機參數，對試驗車輛的發動機進行了優化。還對柴油機的氧化催化轉化器進行了測試，同時在測功機上對其反應過程和材料進行了優化，以滿足歐4標準的要求。

測試結果表明，采用模型仿真的方法能夠有效地縮短前期開發過程中對發動機性能進行測試的時間。同時，采用臺架試驗和實車對比分析，能夠在很大程度上縮短發動機后處理系統的開發時間。

PundlikRambhajietal. SAE 2014-01-2021.

編譯：范狄