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1、第32卷第3期2015年6月內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置I．c．E＆PowerplantV01．32No．3Jun．2015【試驗(yàn)研究】EGR分配均勻性對發(fā)動(dòng)機(jī)油耗的影響金暉，陳偉國，馮心水(奇瑞汽車股份有限公司，安徽蕪湖241009)摘要：EGR分配均勻性是影響EGR汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率的主要因素之一。本文針對一款三缸EGR汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，利用一維仿真軟件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)EGR分配過渡板對EGR均勻性有直接的關(guān)系，并通過優(yōu)化EGR分配過渡板尺寸，改善發(fā)動(dòng)機(jī)EGR均勻性，達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率的目的。關(guān)鍵詞：EGR；分配過渡板；EGR均勻性中圖分類號：TK41
2、1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673—6397(2015)03—0001—04EffectofEGRUniformityonEngineFuelConsumptionJINHui；CHENWei—guo；FENGXin—shui(CheryAutomobileCo．，Ltd．，Wuhu241009，China)Abstract：EGRuniformityisoneofthemainfactorsinfluencingtheruelconsumptionrateofEGRgasolineengines．Basedonananalysisofatri
3、plexEGRgasolineenginebyusingone—dimen—sionalsimulationsoftware，itisfoundthattheEGRtransitionalslabhasadirecteffectonEGRuni—formity．AfteroptimizingtheallocationofEGRtransitionplatesize，theEGRuniformityhasbeenimproved，reducingtheenginefuelconsumptionrate．KeyWords：EGR；Transitio
4、nalSlabs；EGRUniformity引言隨著油耗法規(guī)的日益嚴(yán)格，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗已成為目前汽車行業(yè)亟待解決的問題之一。缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力以及發(fā)動(dòng)機(jī)起停技術(shù)等都是為了追求發(fā)動(dòng)機(jī)的低油耗，但是在工程應(yīng)用中，卻面臨著成本高、可靠性低、存在技術(shù)瓶頸等一系列問題。而EGR技術(shù)作為一種成熟技術(shù)，可以在保證發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能不降低的前提下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷需求，將一部分廢氣引入到氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒，達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗的目的’1。2J。某款三缸EGR汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)階段發(fā)現(xiàn)部分負(fù)荷引入外部EGR后，油耗率雖然有所降低，但降幅都在2％以下，低
5、于預(yù)期值；如果再繼續(xù)增加EGR率，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，各缸燃燒質(zhì)量一致性差。為此采用一維仿真分析軟件對該發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR系統(tǒng)進(jìn)行分析，優(yōu)化EGR系統(tǒng)中分配過渡板尺寸，解決EGR分配均勻性差的問題。1問題描述某款三缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，采用EGR技術(shù)降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率。EGR系統(tǒng)采用分配過渡板結(jié)構(gòu)，將廢氣直接分配到三缸進(jìn)氣道中，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，原始設(shè)計(jì)的EGR分配過渡板如圖2所示。發(fā)動(dòng)機(jī)引入EGR后，在相同節(jié)氣門開度的前提下，降低了進(jìn)入缸內(nèi)的新鮮空氣量，需要通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度來增加新鮮空氣，達(dá)到所需求的相同負(fù)荷。此時(shí)，節(jié)氣門的節(jié)流損失會(huì)減小，泵
6、氣損失會(huì)降低。試驗(yàn)結(jié)果表明發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失確實(shí)隨著EGR閥開作者簡介：金暉(1979一)，男，工程師，主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)開發(fā)、CAE性能模擬及性能試驗(yàn)相關(guān)工作。收稿日期：2015—02—09-2·內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置2015年6月度占空比的增大而降低，進(jìn)氣歧管真空度也隨之降低。如圖3所示。三元催化訇lEGR汽油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖EGR廢氣入口圖2EGR分配過渡板示意圖020406080EGR閥丌度占審比(％)圖32000r／min不同負(fù)荷進(jìn)氣管真空度廢氣中的氧含量很低，含有大量N、CO：和水蒸氣，這些氣體很穩(wěn)定，不可燃燒，能吸收大量熱量’3J。當(dāng)一部
7、份廢氣經(jīng)EGR系統(tǒng)再次進(jìn)入燃燒室與新鮮混合氣混合后，稀釋了新鮮空氣或新鮮混合氣中的氧濃度，使燃燒速度和燃燒溫度降低，可以通過增大點(diǎn)火提前角使得對應(yīng)50％燃燒質(zhì)量分量的角度向上止點(diǎn)靠近，提高燃燒效率HJ。試驗(yàn)結(jié)果表明部分負(fù)荷點(diǎn)火提前角隨著EGR閥開度占空比的增大而增大，如圖4所示。但是經(jīng)過對燃燒數(shù)據(jù)的分析，各缸的燃燒質(zhì)量一致性很差，如圖5所示。當(dāng)EGR閥開度占空比值較大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)就出現(xiàn)失火現(xiàn)象，油耗增加。所以雖然發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣損失隨著EGR閥開度占空比增大而降低，點(diǎn)火提前角隨EGR閥開度占空比增大而增大，但是由于燃燒質(zhì)量差異大，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，油
8、耗降低率低‘5
9、。0204060EGR閥開度占審比(％)圖42000r／min不同負(fù)荷點(diǎn)火提前角圖52000r／min、2bar各缸燃燒放熱率由于外部
