應(yīng)用低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)改善增程式電動(dòng)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性

應(yīng)用低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)改善增程式電動(dòng)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性

低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)可通過(guò)改善缸內(nèi)燃燒過(guò)程，來(lái)改善動(dòng)力系統(tǒng)燃油經(jīng)濟(jì)性并降低NOx和顆粒物的排放。但低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷范圍十分小，限制了低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)在傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)上的應(yīng)用。而在增程式電動(dòng)汽車上，由于其裝配的發(fā)動(dòng)機(jī)只需要在較小的負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行，因此設(shè)想將低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用在增程式電動(dòng)汽車上，以改善增程式電動(dòng)汽車的燃油消耗。通過(guò)試驗(yàn)研究了這種設(shè)想的可行性。

試驗(yàn)在美國(guó)密歇根理工大學(xué)進(jìn)行。試驗(yàn)裝置包含1臺(tái)通用汽車公司生產(chǎn)的2.0L Ecotec汽油直噴渦輪增壓低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)和1臺(tái)100kW雷米電機(jī)公司生產(chǎn)的100kW同步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，兩者采用dSpace MicroAutoBox DS1511和RapidPro單元控制。試驗(yàn)在交流測(cè)功機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)分別控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，模擬城市駕駛循環(huán)工況和高速駕駛循環(huán)工況。在整個(gè)試驗(yàn)中，首先采用PCB 115A04壓電式壓力傳感器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力，并利用DSP 1104 CA電荷放大器對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行放大；之后將放大后的信號(hào)傳輸給ACAP系統(tǒng)，用于對(duì)缸內(nèi)燃燒進(jìn)行分析。為充分測(cè)量低溫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)，試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置了3種運(yùn)行模式：均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火（HCCI）、反應(yīng)活性控制壓縮點(diǎn)火（RCCI）和傳統(tǒng)火花塞點(diǎn)火。試驗(yàn)時(shí)，分別設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)在單一運(yùn)行模式和多模式切換下工作。試驗(yàn)結(jié)果顯示：①采用單一運(yùn)行模式時(shí)，與傳統(tǒng)電火花點(diǎn)火模式相比，在城市駕駛循環(huán)工況下，增程式電動(dòng)汽車在HCCI和RCCI模式下分別實(shí)現(xiàn)了12%和9%的燃油經(jīng)濟(jì)性改善，而在高速駕駛循環(huán)工況下，這些改善相應(yīng)增加到 13.1%和10.3%；②采用多模式切換時(shí)，與單一運(yùn)行模式相比，增程式電動(dòng)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性平均改善了2%。

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

編譯：王淼