当前位置: 气缸 >> 气缸优势 >> 发动机缸内的气流运动过程复杂多变
机内净化技术柴油机的排放污染物是通过缸内燃烧过程生成的,因此在燃烧过程中合理的控制燃烧过程和燃烧进度,是可以改变排放污染物生成环境的并以此来减小污染物的生成,这就是发动机的机内净化。
为了得到预期的缸内环境,必须通过一系列技术手段来实现,具体的有:对进气冲程的控制手段,包括对气流运动的控制,对进气温度和进气量的控制;对燃油喷射系统的精确控制,包括对燃油喷射时刻,喷射油量,喷油压力和喷孔结构的控制;对燃烧室结构形状的控制,包括燃烧室的类型,压缩比和对气流运动的组织等内容。
为达到上述目的,现已出现了很多的技术手段,包括多种可变技术,多气门技术,进气增压技术,废气再循环技术,高压共轨技术等。上述技术的结合运用能够帮助控制缸内的环境,控制缸内温度,或者油气浓度的分布情况,从而有效地控制NOx或者PM的排放。
直喷式柴油机燃烧室的发展现状直喷式柴油机燃烧室由缸盖底平面,气缸壁和活塞顶部的凹坑组成,当发动机进行工作的时候,喷油器将燃油直接喷入到气缸内,利用缸内的气流运动和从喷孔喷出燃油的喷油惯性,燃油和空气在缸内混合。
燃烧室的形状对缸内的气流运动方式有着决定性的作用,同时可以引导燃油喷射,因此燃烧室的形状对柴油机的燃烧起着决定性的作用,也是燃烧系统优化和开发的重点内容。直喷式燃烧室按照形状可以分为球形、U型、四角形、ω型,花瓣形哑铃型。
燃油喷射系统的发展现状为了满足现代柴油机对混合气及燃烧技术发展的需要,柴油机燃油喷射系统也应该满足以下要求:高的喷射压力,独立的喷射压力控制;独立的喷射正时控制;柔性的喷油速率控制;可进行多次喷射;精确的油量控制,包括预喷,后喷以及最小油量的控制精度;快速断油能力;低的驱动扭矩和冲击载荷。
发动机缸内的气流运动过程复杂多变,伴随着活塞和气门的运动,缸内会出现较强剪切层,边界层和回流区。这些特点使得发动机缸内的湍流运动的表述成为了发动机工作者面临的严峻挑战。
柴油机燃烧过程的好坏主要由发动机的进气系统、燃油喷射系统、燃烧室形状及喷油器参数匹配这三点来决定的,伴随着高压共轨技术的出现,在一个工作循环内实现多次的燃油喷射策略得以实现。
在汽车技术发达领先的欧美日等地区和国家,通过多次燃油喷射和优化喷油规律和优化喷油策略来改善发动机的动力性和降低柴油机的排放特性已经成为现实。
柴油机的燃烧包括预混燃烧和扩散燃烧两个阶段,预混燃烧的燃烧数量直接决定了燃烧导致的缸内的最高温度,最高压力和放热率的变化。不同的喷油策略会造成滞燃期内形成的预混燃烧的混合气量的变化。
因此对于柴油机来说合适的喷油规律和喷油策略对柴油机的燃烧和排放将产生重要影响。
当汽车由发动机单独驱动进入联合驱动时,先判断其需求扭矩是否大于发动机的最大扭矩,进而选择目标的联合驱动模式。若驾驶员的需求扭矩大于电机肋力扭矩但小于发动机最大扭矩,则进入第一种联合驱动模式,发动机需由当前的扭矩变化到最经济扭矩。
由于发动机在目标扭矩发生突变时,在响应上会有一定的延迟,因此需要通过控制电机扭矩来补偿因延迟而产生扭矩不足的部分,保证总的输出扭矩满足驾驶员的需求。