如何提高内燃机汽车的燃油效率?
要提高内燃机汽车的燃油效率,有很多办法。
一是进排气系统优化,比如可变气门正时、可变气门升程,执行机构从机械液压结构变为伺服电机驱动结构,实现三循环切换,降低泵气损失和内部 EGR 等。
二是喷射系统优化,像从歧管喷射改成高压直喷,提高压力并配合多次喷射,实现分层燃烧,提升燃油利用率。
三是燃烧模型优化,主流设计从 Piston guide 或者 Spark guide 变为 Air guide,提高滚流比来加快燃烧速度和提高 Pmax。
四是附件优化,例如把传统腊式节温器换成先进的热管理模块,外部 EGR 从高温改为低温。
还有一些其他办法,比如提高压缩比,压缩比越高,燃烧效率和能量转化率就越高。优化燃烧室设计,通过改善形状、大小和喷油系统,让燃料燃烧更充分。采用高效燃料,像天然气、液化石油气等,有利于环保还能提效率。先进的点火系统也很重要,比如电子点火系统、火花塞等能提高点火效率。涡轮增压系统能增加进气压力,在相同排量下输出更大功率并降低燃油消耗。
此外,均匀喷油时,空气越多燃油利用越充分,比油耗会随 Lambda 增加而减小。分层喷油的引擎因为火花塞附近局部 Lambda 在 1.0 附近,整体喷油偏稀,所以能使用较大的 Lambda。均匀喷油引擎的点火角对比油耗影响敏感,最佳点火角固定且范围小。分层喷油引擎最佳点火角范围不大,但能和喷油时机配合调整。
优化燃烧过程也很关键,像缸内直喷技术能精确雾化燃料促进完全燃烧。均质充量压缩点火技术能优化压缩比和混合气形成。可变气门正时技术能根据发动机转速和负载调整气门开度与关闭时间。
降低内耗也能提高燃油效率,采用轻量化设计减轻发动机重量,优化润滑和密封设计减少摩擦阻力,回收排气和冷却系统的废热。
智能控制方面,利用先进燃烧控制系统和算法实时监测调整参数,与导航和交通信息系统互联实现预测性驾驶策略。
对于混动专用发动机,可提高压缩比,采用米勒循环等方式,降低摩擦和泵气损失。甚至还有在内燃机内缸体中喷入雾化后的过氧化氢水溶液来提高燃油燃烧效率的方法,但要注意专利问题。
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