第1期(总第228期) 2017年2月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
废气旁通阀开度对增压直喷汽油机
部分负荷性能的影响黄震"，洪伟"，解方喜"，苏岩"，黄恩利"，王鑫峰
No.1(Serial No.228)
Feb.2017
(1，吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室，吉林长春130022；2.河北中兴汽车制造有限公司，河北保定071000）
摘要：汽油机节气门产生的节流损失对增压发动机象气损失的影响相当产重，尤其是在中小负荐时，针对这一间题采用试验的方法研究了中小负荷下旁通阔开度对增压直喷汽油机性能的影响。研完结果表明，在节气门开度较小的小负荐工况下，涡轮增压器不宜工作，否则排气压过大，对发动机非常不利；而废气务通阔全开可以减小排气背压，能使发动机的动力性和经济性提高3%左右。对度气务通阀的合理控制可以实现发动机在自然吸气和涡轮增压两种模式之间的转换。
关键词：汽油机；涡轮增压；废气旁通阀；节流损失 DOI: 10.3969/j.issn,10012222.2017.01.004
中图分类号：TK411.8；TK417.124
文献标志码：B
随着全球气候的变暖和石油资源的日益枯竭，各个国家都在制定越来越严格的排放法规，同时对汽车油耗也提出了越来越高的要求，因此节能减排就变得越来越重要[1-3]。近年来，增压小排量是汽车发动机的主要发展方向，增压可以提高发动机的升功率和平均有效压力，与相同排量自然吸气式发动机相比，发动机的油耗可以得到很大改善5。在各种增压方式中，废气涡轮增压由于不消耗有用功而被广产泛使用。其中，带旁通阀的涡轮增压发动机是解决涡轮增压发动机低速扭矩特性不佳的最简单、成本最低的方案之一[6]，因此在汽油机上得到了广泛的应用。但是，与发展较为成熟的柴油机涡轮增压技术相比，汽油机涡轮增压技术还不完善门汽油机与柴油机的最大不同在于汽油机由节气门控制发动机的进气量，当节气门开度较小时，如果涡轮增压器介人工作，可能会带来一个矛盾，就是涡轮增压器给节气门前进气道提供高压进气，而由于节气门开度较小，节流作用强而阻碍进气，这样会造成排气背压高，换气损失大，缸内残余废气增加等现象[8-9。本研究探讨了不同工况下废气旁通阀的开度对发动机性能的影响，发现在发动机需要涡轮增
收稿日期：2016-06-24；修回日期：2016-10-14
文章编号：1001-2222(2017)01-0021-05
压器介人工作时应充分利用涡轮增压器的作用及优势，在不需要涡轮增压器介人工作时，应短接劳通以减小排气背压高所带来的影响。该研究可为电控旁通阀优化提供参考依据，充分挖插增压汽油机的经济性潜力。
试验系统 1
1.1试验样机建立
试验用发动机为某直列4缸增压直喷汽油机，匹配涡轮直径为38.5mm的涡轮增压器。对原有缸内直喷涡轮增压汽油机进行改造，使之满足试验要求，并连接各种所需的传感器、通信线束、测量装置以及控制装置实现对发动机的控制。试验用的发动机主要技术参数见表1，试验仪器见表2。
试验系统示意见图1。本研究对原机增压器的具体改造包括：在排气歧管上打孔并联一个旁通管，在旁通管路上连接一个手动调节的废气旁通阀，起到控制流经涡轮机排气量进而控制涡轮增压器增压程度的作用。其中手动废气旁通阀的前端与从涡轮机前排气歧管上接出的金属软管连接，手动废气旁通阀后端接出的金属软管直接接入到废气排放的区
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51276080)；吉林省教育厅"十三五科学技术研究项目（吉教科合字[2016]第423号）作者筒介：黄露（1991一），男，硕土，主要研究方向为内悉机工作过程优化与控制；120804645@q9.com。
通讯作者：解方喜（1982一），男，副教授，博士，主要研究方向为内誉机工作过程优化与控制jluxfx@126.com