一種包含外部廢氣再循環影響在內的汽油機爆震判定及發生時刻的預測方法

2023-07-27 20:03:21

一種包含外部廢氣再循環影響在內的汽油機爆震判定及發生時刻的預測方法
【專利摘要】本發明提供一種包含外部廢氣再循環（EGR）影響在內的汽油機爆震判定及發生時刻的預測方法。該方法將基於曲軸轉角的缸壓傳感器測試的缸內壓力Pi、進氣門關閉時刻的缸內壓力PIVC和溫度TIVC，以及多變指數γ作為輸入得出從進氣門關閉時刻開始的一個發動機循環內，基於曲軸轉角的未燃混合氣溫度Ti。然後計算本發明提出的爆震積分值等於1時的曲軸轉角θKO，並將θKO與95%累積放熱率的曲軸轉角θ95%HR比較。若θKOθ95%HR，則表明該工況下沒有爆震發生。反之，θKO≤θ95%HR,則表明該工況發生爆震，且爆震發生的時刻為θKO。該方法為汽油機使用EGR後的爆震預測及性能開發提供了有效的途徑。
【專利說明】一種包含外部廢氣再循環影響在內的汽油機爆震判定及發生時刻的預測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及內燃機【技術領域】，特別涉及一種包含外部廢氣再循環影響在內的汽油機爆震判定及發生時刻的預測方法。
【背景技術】
[0002]汽油機爆震一般認為是由於缸內末端混合氣在火焰前鋒面到達之前，達到自燃溫度而引起的非正常燃燒。爆震是汽油機的一個頑疾，始終制約著汽油機熱效率的提升。傳統的抑制爆震的方法包括推遲點火提前角、混合氣加濃及增加燃油的辛烷值等。但這些方法已不能滿足現代高增壓和高壓縮比汽油機的發展要求。外部冷卻廢氣再循環(EGR，Exhuaust Gas Recirculation),是指將發動機排出的廢氣重新引入發動機氣缸內，並與新鮮空氣以及燃油混合後燃燒的一種技術，已被證明是抑制爆震的另外一種有效的途徑，目前在高壓縮比和高增壓汽油機中獲得了人們的廣泛關注。在發動機設計開發中，一旦採用了外部EGR來抑制爆震，就需要有可以方便、準確預測爆震是否發生，以及發生時刻的方法和流程，但現有的預測爆震發生時刻的方法(Douaud-Eyzat方法)沒有考慮外部冷卻EGR對爆震的影響，不能獲知是否發生爆震及爆震發生時刻的重要信息，從而無法在汽油機開發過程中準確確定幾何壓縮比、點火角、水套冷卻能力等重要設計參數，限制了汽油機燃油經濟性和動力性能的提升潛力。

【發明內容】

[0003]為了汽油機使用了外部冷卻EGR後，如何判斷爆震是否發生以及發生爆震的時亥IJ。本發明提供了一種在使用了外部冷卻EGR後，汽油機是否發生爆震及發生爆震的時刻的預測方法。本發明的技術方案如下:`[0004]一種包含外部廢氣再循環影響在內的汽油機爆震判定及發生時刻的預測方法，其特徵在於，該方法包括:
[0005]步驟1、確定從進氣門關閉時刻開始的一個發動機循環內，基於曲軸轉角的缸內未燃混合氣溫度；
[0006]步驟2、計算爆震積分值等於I時的曲軸轉角Θ K0 ；
[0007]步驟3、將步驟2確定的θ κο與95%累積放熱率的曲軸轉角Θ 95%HR比較；
[0008]步驟4、若如步驟3中所述的ΘΚ>Θ9.，則表明該工況下沒有爆震發生，若^ KO ^ 日 95%HRJ 則轉為步驟5 ；
[0009]步驟5、若如步驟3中所述的θ Κ < θ 95%HR,則表明該工況下有爆震發生，且爆震發生的時刻為θκ。。
[0010]其中，步驟I中，涉及所述發動機的參數包括:由缸壓傳感器測出的基於曲軸轉角的缸壓Pi,進氣門關閉時的壓力Pitc和溫度Tivc，以及多變指數Y，然後應用公式
【權利要求】
1.一種包含外部廢氣再循環影響在內的汽油機爆震判定及發生時刻的預測方法，其特徵在於，該方法包括: 步驟1、確定從進氣門關閉時刻開始的一個發動機循環內，基於曲軸轉角的缸內未燃混合氣溫度; 步驟2、計算爆震積分值等於I時的曲軸轉角ΘΚ; 步驟3、將步驟2確定的θ κο與95%累積放熱率的曲軸轉角θ 95%HR比較； 步驟4、若如步驟3中所述的θ κο> θ 95%ΗΕ,則表明該工況下沒有爆震發生，若? KO ^ 9 95%ΗΕ) 則轉為步驟5 ； 步驟5、若如步驟3中所述的θ Κ < θ 95%HE,則表明該工況下有爆震發生，且爆震發生的時刻為ΘΚ。
2.如權利要求1所述方法，其特徵在於，步驟I中涉及所述發動機的參數包括:由缸壓傳感器測出的基於曲軸轉角的缸壓Pi,進氣門關閉時的壓力Pivc和溫度TIVC，以及多變指數Y，然後應用公式
3.如權利要求1或2的所述方法，其特徵在於，步驟2中計算所述的爆震積分值的公式
【文檔編號】F02B77/08GK103758641SQ201410016226
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月14日 優先權日:2014年1月14日
【發明者】蘇建業, 許敏, 王建, 袁志遠, 徐宏昌 申請人:上海交通大學