稀薄燃烧发动机改型设计及正时策略优化

基于某高速汽油机,对燃烧室结构、燃油喷射特性、凸轮型线改型设计为稀薄燃烧发动机。提出利用响应面模型对正时策略进行分析和优化的研究方法,并建立利用响应面进行多目标优化计算的流程。以提高有效功率和降低有效燃油消耗率为优化目标,以点火正时、空燃比和进排气正时为设计变量,建立了发动机性能与响应面耦合优化模型。分析与试验结果表明:较标准混合比燃烧时,稀薄燃烧发动机的进排气提前角减小,点火正时提前,最低燃油消耗率下降3.9%,最大功率提升9.7%;同时利用响应面优化方法提高了优化效率。

基于openECU的点火正时控制策略设计

点火系统是发动机的重要主成部分,对发动机的性能有绝对性的影响;在开放式ECU的基础上进行了点火正时策略的设计以及预标定的工作,大大缩短了开发的难度和周期;对某LNG气体机的点火正时策略进行了设计和优化,并结合发动机计算模型(进气,压缩,做功,排气)进行了反馈和验证;使用开放式ECU进行实验开发,可以为实验节省大量的时间和资源,监测不同的输入条件对点火提前角的影响,实现了脉谱的预标定,大大缩短了开发工作,具有一定的实际运用价值。

某GDI发动机早燃超级爆震控制策略试验研究

发动机爆震信号可用于监测发动机普通爆震情况,而通过滤波和窗口调整处理的爆震信号可用于对早燃超级爆震情况进行判断。缸内压力传感器可用于对爆震信号进行标定,采用标定后的爆震信号监测发动机早燃超级爆震,研究喷油和气门正时策略对早燃超级爆震的影响。研究结果表明,喷油策略对早燃超级爆震和碳烟颗粒排放物的影响规律基本相同。扫气在降低残余废气的同时,可降低早燃超级爆震倾向。在一定范围内,提前第1次喷油时刻,推迟第2次喷油时刻,并适当降低第2次喷油比例,可改善燃油雾化,减少燃油撞壁,同时可利用燃油蒸发吸热降低缸内温度,提高进气充量,减少早燃超级爆震。进气门提前开启,排气门适当滞后关闭,增加扫气效果,并适当加浓混合气,早燃超级爆震敏感性降低。采用爆震传感器监测早燃超级爆震,优化后的策略能在催化器温度不超温的前提下显著降低发动机早燃超级爆震。

VVT相位及初始火核对高压缩比汽油机燃烧特性的影响

在一台高压缩比自然吸气汽油机上,通过台架实验研究了进排气相位、初始火核对燃烧参数及燃油消耗率(BSFC)的影响。结果表明,合理设置进气门晚关相位是实现发动机较高热效率的关键技术。相对原机型,应用进气门晚关策略及高压缩技术后,发动机BSFC降低了7%~11%。进气门晚关策略可提高缸内工质压力,降低泵气损失和增大燃烧定容度,在200kPa、2000r/min工况下比进气门早开策略的BSFC低了5g/(kW·h)。优化初始火核成长空间后,在300kPa、2000r/min工况下BSFC降低了6g/(kW·h)。