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配气相位和废气再循环对Atkinson循环发动机泵气损失影响及优化
【作者】 高莹 徐英健 门欣 谢天驰 徐明伟
【关键词】 汽油机 泵气损失 阿特金森循环 进气正时 排气正时 废气再循环
【摘要】为降低Atkinson循环汽油机泵气功产生的能量损失,采用一台1.0L自然吸气Atkinson循环汽油机一维热力学模型进行计算研究,依次分析了进排气相位和废气再循环(EGR)对泵气损失的影响,在典型小负荷区,推迟进气晚关角(IVC)可以增加进气歧管内压力,降低泵气损失,但当进气早开角在上止点后推迟过大,导致活塞在封闭系统中膨胀负功逐渐增加,泵气损失反而增加,因此可以通过推迟排气晚关角(EVC)来增加气门重叠期,减少活塞在封闭系统中做的膨胀负功;提前排气晚关角,利用活塞在封闭系统中压缩功抵消膨胀功,减少泵气负功.研究发现:当进气晚关角推迟到101°时,泵气损失压力降低到-64.7 kPa;推迟排气晚关角到55°,泵气损失压力可以降低到-52.6 kPa,同时提前排气晚关角到-45°,可以减少泵气损失压力到-30.4 kPa.在保证稳定燃烧的前提下控制EGR阀来调节EGR率,在大负荷时,泵气损失减小收益来自于进气压力的增加和排气压力的降低,随EGR率的增加,泵气损失最多可减少18.8％;在小负荷时,泵气损失减小收益主要来自于进气压力的增加,随EGR率的增加,泵气损失最多可减少14.8％.
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