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博世新型水噴射系統
博世目前正致力于水噴射系統(WI)的研究,主要是通過將水噴入進氣門,然后進入燃燒室來達到充氣冷卻的效果,進而改善內燃機的抗爆現象。
在增壓汽油機中,采用WI可同時增大壓縮比,能更有效防止爆震。此外,WI在高載荷、低轉速工況下可降低燃油消耗(NEDC工況下降低4%)(圖1),并減少或避免燃油濃縮,以及提高扭矩和在高載荷、高轉速工況下降低廢氣溫度。
為實現性能與成本的均衡,博世將WI開發作為空氣燃料傳遞系統的一部分,該系統采用48V混合動力電控系統。
當WI壓力在35MPa時,對于高性能噴射系統和直噴發動機成本間是個很好的匹配方案,且具有更高載荷點和更強的發動機動力,甚至在壓力高于35MPa時也無需增強曲軸和氣缸蓋的強度。
燃燒時,噴入的水混合物發生霧化吸收大量的熱,降低峰值溫度和NOx的生成。這個過程也使氣缸壁吸入熱量降低。WI所產生的充氣冷卻效果可降低CO2產生量。
然而,搭載WI所產生的成本及復雜性不可避免,包括水泵、水管以及處理水-燃料混合物的特殊燃油噴射器。配有WI的車輛需要一個裝有水混合物的箱體以及一些管路。
圖1 博世測試參數水-燃油質量比與油耗關系
刊名:Automotive
Engineering(英)
刊期:2015年第8期
作者:Terry Costlow
編譯:李振國