如何提高汽油機的工作性能?
要提高汽油機的工作性能,可以從以下幾個方面入手。
進氣系統(tǒng)方面,優(yōu)化進氣管道形狀。利用計算機輔助設(shè)計技術(shù),通過模擬優(yōu)化和試驗手段進行設(shè)計,在進氣后期使進氣閥處壓力波為增壓波,壓縮新鮮工質(zhì)進入氣缸,產(chǎn)生諧振增壓效果,改善動力和燃油經(jīng)濟性能,且改進設(shè)計周期短、成本低、效果明顯。采用可變氣門技術(shù),包括可變氣門正時、升程及正時升程都可變的技術(shù),依據(jù)發(fā)動機運行工況改變氣門開啟時刻和時長,調(diào)節(jié)進入氣缸的新鮮工質(zhì)量。
進排氣系統(tǒng)的優(yōu)化,比如可變氣門正時、升程,將執(zhí)行機構(gòu)從機械液壓結(jié)構(gòu)變?yōu)樗欧姍C驅(qū)動結(jié)構(gòu),降低泵氣損失,實現(xiàn)三循環(huán)切換和內(nèi)部 EGR 等。
噴射系統(tǒng)的優(yōu)化,由歧管噴射改為高壓直噴,提高直噴壓力,配合多次噴射實現(xiàn)分層燃燒,提高燃油利用率。
燃燒模型優(yōu)化,主流設(shè)計從 Piston guide 或 Spark guide 變?yōu)?Air guide,通過高滾流比提高燃燒速度和 Pmax。
附件優(yōu)化,如將外部 EGR 從高溫改為低溫,傳統(tǒng)臘式節(jié)溫器改為先進的熱管理模塊。應(yīng)用先進技術(shù),像日產(chǎn)的可變壓縮比、SPCCI 和 HCCI 發(fā)動機的稀薄燃燒、豐田第四代普銳斯混動發(fā)動機的廢氣能量回收、奔馳 M256 發(fā)動機的電動渦輪、比亞迪曉云 1.5T 發(fā)動機的電器化集成等。
去除汽車多余重量,減少阻力,優(yōu)化燃燒過程,使燃料與空氣混合更均勻,提高壓縮比,增加燃燒溫度,采用渦輪增壓技術(shù)增加進氣壓力,使用高效火花塞提高點火能量,改進冷卻系統(tǒng)降低發(fā)動機溫度,使用高辛烷值燃料減少爆震,采用電子控制單元 ECU 優(yōu)化控制,使用輕量化材料減輕發(fā)動機部件重量,在一定范圍內(nèi)提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速,采用混合動力技術(shù)。
燃料供給系統(tǒng)與燃燒過程優(yōu)化,改進設(shè)計高壓直噴技術(shù),實現(xiàn)更精細燃油霧化,提高燃燒效率。多點噴射與缸內(nèi)直噴結(jié)合,根據(jù)工況智能切換噴射方式。控制燃油預(yù)熱與蒸發(fā),優(yōu)化火花塞位置與點火能量,設(shè)計適合汽油燃燒的燃燒室形狀,如球形、楔形等,根據(jù)參數(shù)智能調(diào)整噴油量和噴油時刻,實現(xiàn)最佳空燃比。