吉林大学学报(工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (1): 31-40.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20210523

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EGR协同点火对火花辅助压燃汽油机性能的影响

周遊1(),洪伟1,解方喜1(),苏岩1,刘宇1,李小平1,段加全2   

  1. 1.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室，长春 130022
    2.中国第一汽车集团有限公司 汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室，长春 130022
  • 收稿日期:2021-06-06 出版日期:2023-01-01 发布日期:2023-07-23
  • 通讯作者: 解方喜 E-mail:13339550222@163.com;xfx2011@jlu.edu.cn
  • 作者简介:周遊（1995-），女，博士研究生. 研究方向：高效清洁内燃机. E-mail： 13339550222@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51876079);吉林省科技发展计划项目(20200403150SF);吉林省教育厅科学技术研究项目(JJKH20211086KJ);汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室开放基金项目(FAWSKL2020KFJJC1)

Effect of EGR and ignition on performance of spark⁃assisted compression ignition engine fueled with gasoline

You ZHOU1(),Wei HONG1,Fang-xi XIE1(),Yan SU1,Yu LIU1,Xiao-ping LI1,Jia-quan DUAN2   

  1. 1.State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control，Jilin University，Changchun 130022，China
    2.State Key Laboratory of Comprehensive Technology on Automobile Vibration and Noise & Safety Control，China FAW Group Co. ，Ltd. ，Changchun 130022，China
  • Received:2021-06-06 Online:2023-01-01 Published:2023-07-23
  • Contact: Fang-xi XIE E-mail:13339550222@163.com;xfx2011@jlu.edu.cn

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摘要：

研究了EGR率及点火时刻对火花辅助压燃（SACI）燃烧及排放特性的影响，分析了SACI模式下放热模式切换时刻与燃烧参数之间的关系。结果表明，外部废弃再循环（EGR）可以有效降低SACI燃烧压力升高率，在抑制爆震的同时起到了改善燃油经济性和NO x 排放的作用；SACI切换时刻与获得最佳动力性和经济性的CA50存在对应关系，调整点火时刻将CA50和SI/CI切换时刻分别调整在9~10 °CA ATDC及2 °CA ATDC范围内，发动机可以获得最佳的扭矩和有效燃油消耗率（BSFC）。

关键词: 汽油机, 火花辅助压燃, 废气再循环策略, 点燃/压燃切换时刻, 排放特性

Abstract:

Based on a modified gasoline engine， this paper studied the effects of EGR rate and ignition timing on spark assisted homogeneous compression ignition （SACI） combustion and emission performance， and analyzed the relationship between the spark ignition/compression ignition（SI/CI） switching timing and combustion parameters. The results show that external exhaust gas recirculation （EGR） can effectively reduce pressure rise rate， and suppress knocking， it also plays a role in improving fuel economy and NO x emissions. By adjusting the ignition timing to fit CA50 and SI/CI switching timing within the range of 9~10°CA ATDC and 2°CA ATDC respectively， the engine can obtain the best torque and BSFC.

Key words: gasoline engine, spark assisted homogeneous compression ignition, exhaust gas recirculation, spark ignition/ compression ignition switching timing, emissions performance

中图分类号: 

  • TK411

表1

发动机参数"

参 数描述
缸径×冲程/（mm×mm）80×80
压缩比17∶1
燃料95#E10乙醇汽油
冷却方式水冷
润滑方式压力与飞溅

图1

发动机台架示意图"

图2

活塞切削示意图"

图3

SI/CI切换时刻示意图"

图4

SACI和SI燃烧模式的性能对比"

图5

点火时刻及EGR率对SACI燃烧缸压及放热的影响"

图6

点火时刻及EGR率对SACI燃烧放热率的影响"

图7

点火时刻和EGR率对SACI燃烧压力升高率的影响"

图8

点火时刻和EGR率对SACI燃烧着火落后期的影响"

图9

点火时刻及EGR率对SACI燃烧燃烧持续期的影响"

图10

点火时刻及EGR率对SACI燃烧燃烧重心的影响"

图11

点火时刻及EGR率对SI/CI切换时刻的影响"

图12

CA50和SI/CI切换时刻的关系"

图13

SI/CI切换时刻和IMEP的关系"

图14

SI/CI切换时刻和扭矩的关系"

图15

点火时刻及EGR率对CO排放的影响"

图16

点火时刻及EGR率对THC排放的影响"

图17

点火时刻及EGR率对CO排放的影响"

图18

点火时刻及EGR率对CO排放的影响"

图19

点火时刻及EGR率对CO排放的影响"

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