氣缸鈍化和可變氣門驅動對汽油機性能的影響

氣缸鈍化和可變氣門驅動對汽油機性能的影響

汽油機的排放主要分為兩個主要類別：氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和碳氫化合物（HC）；二氧化碳（CO2）等溫室氣體（GHG）的排放。調查表明，92%的消費者認為燃油消耗率是最重要的購買標準。而日益嚴格的排放法規(guī)對汽油機的燃料消耗和廢氣排放提出更高要求，進而促使更多新型開發(fā)技術的出現，如氣缸鈍化技術（CDA）和可變氣門驅動技術（VVA）。這些新興技術可以改善發(fā)動機的部分負荷效率。當承受部分負荷時，CDA通過關閉進氣門和排氣門，切斷燃料供應，進而選定工作氣缸數。VVA通過改變氣門開和關的次序及最大氣門升程，使氣缸氣體交換過程達到發(fā)動機轉速的最優(yōu)化。重點研究了上述兩種集成技術對汽油機部分負荷條件性能的影響。

研究中對一個1.6L直列式4缸汽油機進行了仿真，通過對仿真數據分析得出燃油消耗、CO2排放以及NOx排放的改善效果。研究表明，轉速范圍為1000～3500r/min，負荷率為12.5%的工況下，通過CDA和VVA技術可以使燃油消耗率比普通發(fā)動機降低10%～20%。研究表明，CO2排放濃度最高是在發(fā)動機轉速為4000r/min時發(fā)生，NOx濃度最高發(fā)生在相同的負荷且轉速為1000r/min的情況。仿真結果表明，CDA和VVA可以明顯地改善汽油機的排放性能。CDA與VVA技術集成的汽油機在追求高效和環(huán)境友好的能源轉換技術領域顯示出了巨大的潛力。

Chavithra Kuruppu and Apostolos Pesiridis.SAE 2014-01-1170.

編譯：張玉倫