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1、第42卷第2期2013年4月小型內燃機與摩托車SMALLINTERNALCOMBUSTl0NENGINEANDMOTORCYCLEV01.42No.2Apr.2013雙VVT開度對GDI增壓發(fā)動機性能的影響劉國軍段景輝楊金鵬韓廣華席星亮(長城汽車股份有限公司動力研究院河北保定071000)摘要:通過對配置雙VVT的GDI增壓發(fā)動機進行試驗,研究了雙VVT開度變化對GDI增壓發(fā)動機外特性和部分負荷性能的影響。試驗結果表明,中等轉速高負載采用較大的氣門重疊角,可提高體積效率;低轉速高負載采用較小的氣門
2、重疊角,可提高充量系數(shù)。部分負荷方面,較小氣門重疊角對改善發(fā)動機穩(wěn)定性有益。關鍵詞:VVT缸內直噴渦輪增壓氣門重疊角中圖分類號:TK41文獻標識碼:A文章編號:1671—0630(2013)02~0018—04TheInfluenceofDualVVTOpeningtothePerformanceofGDIChargedEngineLiuGuojun,DumaJinghui,YangJinpeng,HanGuanghua,Xi:OngliangPowerResearchInstitute,Grea
3、tWallMotorCompanyLimited(Baoding,Hebei,071000,China)Abstract:TheinfluenceofdualVVTopeningtoexternalcharacteristicandpartloadperformanceofGDItur-bochargedengineisinvestigatedthroughtheexperimentonGDIturbochargedengine誦tIldualVVT.Thetestresultindicatest
4、hatbiggervalveoverlapangleisadoptedatmediumspeed&highloadtoimprovevolu—metricefficiency;smallervalveoverlapangleisadoptedatlowspeed&highloadtoincreasechargingcoeffi—cient.Whileatpartload,smallervalveovedapangleisbeneficialtoimprovetheen矛nestability.Ke
5、ywords:VⅥ’,GDI,Turbocharging,Valveoverlapangle引言由于汽油缸內直噴技術(GDI,GasolineDirectIn—jection)具有良好的燃油經(jīng)濟性和瞬態(tài)響應特性,所以備受人們關注u]。隨著缸內直噴技術的不斷發(fā)展和完善,汽油缸內直噴配合其他先進技術的應用也越來越多,例如:渦輪增壓技術、EGR、可變正時系統(tǒng)(VvT,VariableValveTiming)等,使得發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性都有了明顯的改善,同時也滿足日益嚴苛的排放法規(guī)需求。本文重點研究了雙
6、VVT配置GDI渦輪增壓發(fā)動機后,對其性能的影響。1試驗樣本及裝置1.1試驗樣本試驗發(fā)動機樣本是一臺缸內直噴發(fā)動機,發(fā)動機作者簡介:劉國軍(1987一),男,本科,主要研究方向為發(fā)動機臺架標定?;九渲眯畔⒁姳?。采用火花塞中央布置,噴油器側向布置在進氣道的方式。試驗樣本布置示意見圖1所示?;椟儭阨刁圖I樣本發(fā)動機布置示意圖第2期劉國軍等:雙VVT開度對GDI增壓發(fā)動機性能的影響19表1發(fā)動機主要技術參數(shù)參數(shù)數(shù)值型式直列4缸,4沖程,渦輪增壓,缸內直噴氣門數(shù)16排量/L1.967噴油壓力/MPa
7、4~15點火順序l一3—4—2本試驗采用的凸輪軸方案進氣VVT允許物理開度為00CA一41。CA,排氣VVT允許物理開度為00CA一一32。CA,如果開啟進、排氣VVT,均為增大氣門重疊角。1.2試驗裝置試驗裝置主要包括AVL電力測功機,IndiModul621燃燒分析儀,AVL439排放分析儀等,缸內直噴增壓發(fā)動機及電控系統(tǒng)。試驗系統(tǒng)裝置連接情況見圖2所示。團1.恒溫恒濕進氣系統(tǒng);2.空氣濾清器;3.渦輪增壓器;4.中冷器;5.電子節(jié)氣門;6.廢氣旁通閥;7.排放分析儀;8三元催化轉化器9.煙度
8、計;10.電力測功機;11.冷卻系統(tǒng)圖2試驗系統(tǒng)裝置簡圖2試驗方案本試驗主要針對固定凸輪軸型線進行進、排氣VVT開度組合掃描,研究雙VVT開度的變化對發(fā)動機性能變化的影響趨勢,從而對比安裝進、排氣VVT前后的效果差異,同時找到該發(fā)動機樣本的最佳VVT開度。外特性工況點,分別在氣門基礎重疊角和雙VVT開啟時調整點火角至MBT或KBL,通過調節(jié)空燃比來保障排溫一致,進行數(shù)據(jù)優(yōu)化并記錄試驗結果。部分負荷工況試驗主要控制在固定負荷,保持均質燃燒(過量空氣系數(shù)咖。。=1),已燃質量分數(shù)50%