小升程凸轮轴发动机HCCI燃烧特性的研究

为了在发动机的低速低负荷区实现均质充量压缩着火(HCCI)燃烧,设计了气门升程小和气门开启持续期短的进、排气门凸轮轴,并将其安装在Ricardo Hydra单缸汽油机上。试验研究了发动机使用理论空燃比混合气时的燃烧情况,结果表明,使用负气门重叠角可以在低速低负荷区实现HCCI燃烧。在HCCI燃烧方式下运行时的平均指示压力(PIMEP)依赖丁气门定时和发动机转速。排气门关闭越早,缸内的残余废气量增加,每循环进气量减少,燃烧持续期变长,PIMEP减小,然而泵气损失减小;进气相位对PIMEP的影响小于排气相位的影响;高的发动机转速对燃烧过程的影响类似于排气门早关。

NVO策略下HCCI汽油机缸内残余废气率估计

为满足HCCI汽油机对缸内废气率的迅速感知、精确控制燃烧相位的要求,提出了一种残余废气率建模思路:建立气体在排气道和排气管中流动的散热模型,把排气流经气门作为绝热膨胀过程,用排气温度估计排气门关闭时刻缸内温度,计算出缸内废气率;同时为了满足瞬态工况控制要求,用一阶惯性环节来修正热电偶测温的延迟问题,并根据不同工况修正排气道壁温,有效提高了模型的计算精度.经验证,该模型的计算结果与GT仿真结果的相对误差在4%,以内.