直噴汽油機渦輪增壓冷卻低壓EGR系統的評價

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直噴汽油機渦輪增壓冷卻低壓EGR系統的評價

低壓廢氣再循環（EGR）系統可使在渦輪增壓汽油機排出的廢氣量降低并改善燃油經濟性。低壓EGR系統設計相對于高壓配置有很大優勢，因為其不影響渦輪增壓器效率，而且能提高帶有EGR系統的發動機中空氣混合的均勻性。通過試驗和仿真，在一個渦輪增壓直噴汽油機上驗證EGR系統降低廢氣排放量和改善燃油經濟性的能力。運用仿真方法進行基于模型的標定，確認低壓EGR系統的燃油效率提升情況。效率的提高主要來源發動機節流和熱損失的減少，通過降低排氣溫度來減少高負荷時的燃料富集。研究了現代的多功能發動機驅動和EGR系統的協同性，但這種方法有局限性。通過試驗分析了不同工況下EGR系統稀釋燃燒的特點。此外，壓縮機水冷卻問題以及EGR系統冷卻器和中冷器的冷卻能力是實施這一技術的限制因素。

仿真和試驗得出：①利用GT-Power軟件技術進行仿真與優化能夠精確計算出EGR系統的燃油效率。根據試驗數據和對燃燒進行適當約束可以對模型進行校準；②在低燃燒溫度下EGR系統顯著減少傳熱損失。這取決于發動機的轉速和負荷，傳熱損失約減少3%～6%；③EGR系統的基本限制取決于發動機的特性和操作條件，與燃燒的變化和高稀釋水平下增加燃燒時間而導致燃燒效率的降低有關。

Konstantinos Siokos et al. SAE 2015-01-1253.

編譯：王川