废气再循环对增压直喷汽油机热效率影响的研究-车辆工程专业论文.docxVIP

上海交通大学硕士学位论文摘要 上海交通大学硕士学位论文 摘要 万方数据 万方数据 废气再循环对增压直喷汽油机热效率影响的研究 摘 要 随着世界汽车产销量的逐年增加，石油资源和环境的问题显得更 加迫在眉睫。节能减排已经成为各国的关注重点。发动机对世界石油 资源的消耗，在整个石油消耗中占有相当大的比例。因此改善汽油机 的燃油经济性成为研究的热点。发动机的小型化已经成为汽车业一种 重要的发展趋势。然而为满足发动机小型化后动力性的要求，不得不 在小型化的同时采用增压技术。发动机增压小型化后，整机负荷提高， 爆震倾向加重。外部冷却 EGR 技术便是抑制爆震的一种非常有效的手 段。 本文通过试验结合仿真从热力学第一定律和热力学第二定律两个 方面，首先研究了不同负荷时外部冷却 EGR 技术对发动机热效率的影 响机理，接着又详细分析了压缩比对 EGR 作用的影响。 通过研究发现全负荷时，EGR 的引入可以消除缸内混合气加浓， 增加工质比热比，改善燃烧放热等容度，减少传热损失，从而提高热 效率。但其燃烧不可逆损失增加；中等负荷时，EGR 的引入除了上述 几个因素的改善之外，还减少了进排气冲程的泵气损失，从而较显著 地提高了热效率。小负荷时，采用 EGR 时，虽然燃烧放热的等容度有 I 所降低，但上述其他几个因素都有所改善，因此热效率同样得到了提 高。在中小负荷，燃烧不可逆损失随着 EGR 率的增加而增加，在 EGR 率超过 16%时，开始减小。全负荷时，压缩比的提高降低燃烧放热等 容度，不能改善燃油经济性。部分负荷时，压缩比的增加可以提高发 动机有效效率。压缩比的增加可以降低燃烧过程中产生的不可逆损失。 关键词：EGR；热效率；热力学定律；增压直喷汽油机；压缩比 II 上海交通大学硕士学位论文ABS 上海交通大学硕士学位论文 ABSRACT EFFECT OF EGR ON THE THERMAL EFFICIENCY IN SIDI ENGINES ABSTRACT With the increase of world’s vehicle production and sales year by year, problems in oil resources and environment become even more urgent. Energy-saving and emission-reduction has become the focus of national attention. Oil consumption of the engines accounts for a large proportion. Therefore, to improve the fuel economy of gasoline engine becomes a hot spot. Downsizing has become an important trend for automobile industry. However, to meet the power needs, boosting technique should be adopted in the downsizing engine. The heat-load of the downsizing boosted engine raises which results in the increase of knocking tendency. External cooled EGR technology is a very efficient technique to suppress knocking . This paper first studies the mechanism of external cooled EGR effect on the engine thermal efficiency, and then analyzes how the compression ratio influences the EGR effect. The research based on the first law of thermodynamics and the second law of thermodynamics. A combination of III factors result in improved thermal efficiency with introduction of EGR at full load engine operating conditions, including eliminated fuel enrichment require