應用低溫燃燒發動機改善增程式電動汽車燃油經濟性

應用低溫燃燒發動機改善增程式電動汽車燃油經濟性

低溫燃燒發動機可通過改善缸內燃燒過程，來改善動力系統燃油經濟性并降低NOx和顆粒物的排放。但低溫燃燒發動機的負荷范圍十分小，限制了低溫燃燒發動機在傳統動力系統上的應用。而在增程式電動汽車上，由于其裝配的發動機只需要在較小的負荷范圍內運行，因此設想將低溫燃燒發動機應用在增程式電動汽車上，以改善增程式電動汽車的燃油消耗。通過試驗研究了這種設想的可行性。

試驗在美國密歇根理工大學進行。試驗裝置包含1臺通用汽車公司生產的2.0L Ecotec汽油直噴渦輪增壓低溫燃燒發動機和1臺100kW雷米電機公司生產的100kW同步感應電動機，兩者采用dSpace MicroAutoBox DS1511和RapidPro單元控制。試驗在交流測功機上進行，試驗時分別控制發動機和電動機轉速和轉矩，模擬城市駕駛循環工況和高速駕駛循環工況。在整個試驗中，首先采用PCB 115A04壓電式壓力傳感器測量發動機缸內壓力，并利用DSP 1104 CA電荷放大器對測量信號進行放大；之后將放大后的信號傳輸給ACAP系統，用于對缸內燃燒進行分析。為充分測量低溫燃燒發動機的優勢，試驗發動機設置了3種運行模式：均質充量壓縮點火（HCCI）、反應活性控制壓縮點火（RCCI）和傳統火花塞點火。試驗時，分別設定發動機在單一運行模式和多模式切換下工作。試驗結果顯示：①采用單一運行模式時，與傳統電火花點火模式相比，在城市駕駛循環工況下，增程式電動汽車在HCCI和RCCI模式下分別實現了12%和9%的燃油經濟性改善，而在高速駕駛循環工況下，這些改善相應增加到 13.1%和10.3%；②采用多模式切換時，與單一運行模式相比，增程式電動汽車燃油經濟性平均改善了2%。

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

編譯：王淼