應(yīng)用于柴油機(jī)的先進(jìn)動(dòng)力總成控制技術(shù)

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應(yīng)用于柴油機(jī)的先進(jìn)動(dòng)力總成控制技術(shù)

2013年9月捷豹XF Sportbrake和Saloon被引入到歐洲市場(chǎng)，它們是捷豹首輛CO2排放低于140g/km的汽車。而捷豹隨后實(shí)行的14MY ECO2項(xiàng)目試圖進(jìn)一步降低CO2的排放，使其低于130g/km。介紹了為實(shí)現(xiàn)這一減排目標(biāo)所采取的措施，除重點(diǎn)分析發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)外，還基于設(shè)計(jì)試驗(yàn)，通過(guò)全局優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器控制單元的應(yīng)用。

在分析降低CO2排放的措施時(shí)，根據(jù)制造上的復(fù)雜度，首先排除了改變發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，但在選擇發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，選用現(xiàn)有的2.2L直列4缸柴油機(jī)。實(shí)現(xiàn)減排的措施分為整車級(jí)措施和系統(tǒng)級(jí)措施。整車級(jí)措施包括：減輕整車或零部件質(zhì)量、減少迎風(fēng)面積等降低空氣動(dòng)力系數(shù)及滾動(dòng)阻力。系統(tǒng)級(jí)措施包括：改善燃油燃燒效率、降低發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)摩擦、優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)操作、增加輔助動(dòng)力、提高傳動(dòng)效率、應(yīng)用起停技術(shù)和制動(dòng)能量回收系統(tǒng)。考慮到所選用發(fā)動(dòng)機(jī)類型，因此采用以下具體措施：①改善燃油燃燒中心，對(duì)于壓燃式點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，將熱釋放中心移動(dòng)到接近發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)中心處，并盡量減少燃燒持續(xù)時(shí)間；②改善燃油噴霧過(guò)程，優(yōu)化噴油嘴，提高可燃混合氣質(zhì)量；③減少發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣路徑的壓力損失，尤其對(duì)配備高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)；④增強(qiáng)高壓排氣再循環(huán)路徑的冷卻性能。

采用德國(guó)FEV發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的TOPexpert組件對(duì)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)排放量、燃油消耗和發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。結(jié)果表明，對(duì)于給定的2.2L直列4缸柴油機(jī)，通過(guò)減少噴油嘴20%噴油量和使用冷卻性能增加50%的廢氣再循環(huán)冷卻系統(tǒng)，整車燃油消耗可以降低5%。

Christoph Menne et al. SAE 2014-01-2853.

編譯：王祥