正交设计法在涡轮增压发动机开发中的应用

摘要：

基于一台2.0 L四缸涡轮增压汽油机，在设定的转速和负荷工况下，通过调节进气门提前角（VVTi，Variable Valve Timing-in）、排气门推迟角（VVTo，Variable Valve Timing-out）、废气再循环（EGR，Exhaust Gas Recirculation）率、点火提前角（SA，Spark advanced Angle）和空燃比（AFR，Air Fuel Ratio），进行涡轮增压发动机的性能开发，实现最佳的缸内燃烧和最低的燃油消耗与排放；同时，利用正交设计法分别对VVTi、VVTo以及EGR率排列组合进行优化设计，并进一步试验。结果表明：对于3因子4水平的系统试验，利用正交设计法可以减少50%～75%的试验次数。在发动机转速为2000 r/min，制动平均有效压力（BMEP，Brake Mean Effective Pressure）为500 kPa，理论空燃比和最大制动转矩（MBT，Maximum Brake Torque）点火角工况下，与正交设计法中的试验组相比，当VVTi为40°CA，VVTo为30°CA，EGR率为8%时，发动机的燃油经济性最佳，此时的燃油消耗率为265.39 g/(k?Wh)，但燃烧稳定性会受到一定影响，同时燃烧持续期会延长。此时，HC排放有所增加，CO和NOx排放降低。

关键词：可变气门正时、EGR率、正交设计法、燃烧、排放

分类号：U464.171(汽车工程)

在线出版日期：2016-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1-4,20