用于涡轮增压直喷汽油机的新型多感测燃油喷射系统

用于涡轮增压直喷汽油机的新型多感测燃油喷射系统

为满足日益严格的汽车排放标准，开发了新型缸内传感技术并对发动机机运行进行了优化，减少安装在发动机上的传感器数量能够降低车辆成本和电子系统的复杂性。提出了一种新型多感测燃油喷射（MSFI）系统，其除了能够为气缸提供燃料外还具有多传感功能。该系统包括一对由间隙分开的独立电极，一个被放置在燃油喷射器喷嘴上，另一个被放置在发动机块上。在汽油缸内直喷发动机的燃烧室内，MSFI系统中的燃油喷射器通过电绝缘材料与缸体其它部分隔绝。利用双连续可变凸轮相位（D-CVCP）的通用公司2.0L涡轮增压直喷汽油机对MSFI系统进行试验，其中2.0L4缸发动机的缸径86mm、行程86mm、连杆长145mm、压缩比为9.2，将多孔喷射器安装在气缸内侧，且与共轨燃料喷射系统相配合，并由ECU控制。图1为发动机活塞碗和MSFI系统的示意图。确定直喷汽油机内喷射器的喷射信号和燃烧参数信号，并将MSFI系统的输出作为发动机控制单元的反馈信号，该信号用于控制喷射正时，以诊断喷射和燃烧过程。比较MSFI系统和火花塞离子传感器在不同发动机运行条件下的传感能力。此外，MSFI系统和火花塞产生的离子电流信号的结合能够用于感应燃烧和控制。试验得出以下结果。

（1）MSFI系统中燃油喷射器可作为缸内燃烧传感器和一些燃料喷射系统特性的指示器。

（2）MSFI系统中燃油喷射器和电流探头获得的信号表明，MSFI系统能够测量喷射正时和喷射脉冲的宽度。

（3）MSFI系统和火花塞产生的离子电流信号表明，在火花塞间隙处形成火焰中心和火焰到达喷射器之间具有相位移动，该相位移动可确定发动机在不同工况下的火焰速度。

（4）上述研究表明，MSFI系统能够为ECU提供反馈信号，以控制发动机燃烧性能。

图1MSFI系统和活塞

刊名：Journalof EngineeringforGas Turbinesand Power（英）

刊期：2014年第136期

作者：FadiEstefanousetal

编译：赵唤