提高汽油机部分负荷效率的方法.pptxVIP

文献来源：energyconversionandmanagementVolume46,Issue20,December2005作者：OsmanAkinKutlar等(伊斯坦布尔技术大学)提高汽油机部分负荷效率的方法文献报告报告人胡顺堂

报告内容文献摘要及介绍提高部分负荷效率的方法可变气门定时和可变气门升程可变压缩比增压分层稀薄燃烧可变发动机排量（气缸休眠）不同系统的组合结论

1、文献摘要及介绍论文从节能降耗即降低CO2排放要求入手，简要介绍了各国燃油经济性法规的发展历程；并对理想气体奥托循环、理想燃料奥托循环以及发动机实际循环的热效率和损失进行了比较。论文着重分析了传统节气门控制负荷汽油机部分负荷泵气损失增加对热效率的影响。对提高汽油机部分负荷效率的几种方法做了综述。可变气门定时和可变气门升程可变压缩比增压分层稀薄燃烧可变发动机排量（气缸休眠）不同系统的组合

文献摘要及介绍汽油机部分负荷效率降低的主要原因换气过程中由于节气门部分开启，节流损失增加，引起泵气损失增加，（即P-V图上低压环面积增加）。同时燃烧状况的恶化如燃烧速度降低，循环波动增加等也会导致损失的增加，热效率降低。

1、文献摘要及介绍节气门控制，不同负荷泵气损失变化和热效率变化。单缸机试验结果：2000r/min，IMEPnet从6bar降到1.5bar,PMEP从0.3增加到0.7bar，在IMEPnet中比例由5％增加到46％，净指示热效率从35％降到27％，总热效率在36－38％之间，变化不大。

许多汽车生产和研究机构开展了这方面的研究，主要目的是希望取消节气门或不论什么负荷，尽量有可能最大的开度，以减少泵气损失。提高汽油机部分负荷效率的主要方法有：文献摘要及介绍

2、提高部分负荷效率的方法2.1可变气门定时和可变气门升程（VVT和VVL)通过进气门升程以及开闭时刻调整，使进气门早关或晚关来控制负荷。（节气门全开，负荷不靠节气门控制）晚关策略是通过进气门晚关，缸内气体被回进气道，来调整负荷。早关策略就是采用小升程，短持续期型线，用升程和关闭时刻限制进气量，从而调整负荷。明显减少泵气损失，热效率提高。

2.1可变气门定时和可变气门升程（VVT和VVL)其他负荷控制方法（SAE2000-01-1227，R.Flierl,BMW)废气重吸EGR进气早关废气重压EGR进气晚关进气晚开早关节气门控制

2.1可变气门定时和可变气门升程（VVT和VVL)采用上述进气门早关或晚关都能明显减少泵气损失，同时PMEP/IMEPgross减小，提高了热效率，油耗降低。1另一方面，排气门开启时刻也可以影响和提高热效率，它主要通过影响膨胀功来实现。2但是，采用VVT和VVL来提高热效率降低油耗的潜力受有效压缩比减小的限制。3另外，由于取消了节气门，进气道内气体压力较高，燃油蒸发和混合变差。4由于上述原因，在非常小的负荷情况下，由于有效压缩比减小，同时燃烧恶化（燃烧持续期长，循环波动大），虽然泵气损失也降低，但限制了热效率的提高。5

VVT和VVL在部分负荷节油一般5-15%。此数值与发动机本身以及所采用的测试循环有关。BMWValvetronic节油效果：n=4000r/min，BMEP=4bar，节油6-10%n=3000r/min，BMEP=4bar，节油8-10%n=2000r/min，BMEP=2bar，节油12%怠速，节油20-25%采用欧洲测试循环，节油11-14%2.1可变气门定时和可变气门升程（VVT和VVL)

汽油机的压缩比受到满负荷时最大允许机械负荷以及汽油机爆震的限制不能太高，这限制了汽油机热效率。在发动机低负荷时，机械负荷离最大允许负荷相差很远，提高热效率还有很大的潜力。因此在部分负荷可以通过增加压缩比，可以改善燃烧质量，提高热效率，同时也不易爆燃。2.2可变压缩比根据转速负荷变化来调整压缩比，实现最小的油耗。高速小负荷，可以选择较高的压缩比。

但是，可变压缩比不能直接用来控制负荷，也就是不能象VVT/VVL一样来减少泵气损失，在相同净IMEP条件下，与固定压缩比相比，必然要关小节气门少进气，因此泵气损失会增加。限制了热效率的进一步提高。为进一步提高热效率，可以结合VVT/VVL以及稀薄燃烧等方法来降低泵气损失。采用可变压缩比可以实现节油3-10%。应用中压缩比限制在ε=15以下（受热损失和摩擦损失增加限制）2.2可变压缩比

采用废气涡轮增压，能利用废气能量增加进气压力，可以补偿泵气损失。但在大负荷会面临爆燃的问题，因此一般增压汽油机机压