一种确定涡轮增压汽油机扫气率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及发动机扫气技术，尤其设及一种确定满轮增压汽油机扫气率的方法。
【背景技术】
[0002] 在满轮增压汽油机中运用扫气技术，可W起到减少缸内残余废气量，降低燃烧室 溫度，提高新鲜充量，对提升汽油机机低速扭矩、改善发动机配备满轮增压器引起的动力迟 滞现象具有明显效果;但在另一方面，扫气技术使用条件较为苛刻，若运用不善，将会导致 严重不良后果：如果扫气率控制不佳，则会导致尾气中的氧化反应难W顺利进行，造成NOx 排放增加，排气溫度过高，加速S效催化器的老化等不良后果。
[0003] 增压发动机的扫气技术是在一定转速和负荷下对可变气口的配气相位进行精确 控制的技术;在燃烧开发过程中，一般是基于排气溫度或排气空燃比对发动机扫气进行被 动控制，即当排气溫度或者空燃比超过某一限值时，调整气口重叠角度，W确定扫气率处在 控制范围之内；截止目前，国内外学者关于扫气进行了广泛的研究，其中瑞±发明专利"用 于监测扫气过程中过程参数的扫气监测系统和方法"，专利号：（化200910134799.2)，公开 了一种通过在气缸壁安装两个氧传感器的对两冲程柴油机扫气性能监测系统和方法，但该 方法无法应用于四冲程汽油机;美国发明专利"用于确定和补偿发动机扫气的方法"，专利 号：（化201210428273.7)，公开了一种通过发动机容积效率确定气缸扫气的方法，该方法测 试仅能对稳定工况进行测试，不能准确反应瞬态工况下扫气率的变动情况因此;而在几乎 所有论文中都是W排气溫度、排放中NOx和CO的含量对扫气性能进行被动评估。因此现有技 术存在目前对扫气率的确定存在着被动控制、准确度低等缺点。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】中所设及到的缺陷，提供一种确定满 轮增压汽油机扫气率的方法，W快速准确确定满轮增压汽油机扫气率。
[0005] 本发明为解决上述技术问题采用W下技术方案：
[0006] -种确定满轮增压汽油机扫气率的方法，包括如下步骤：
[0007] 步骤1)，采集满轮增压汽油机在转速1500巧m~3000巧m、负荷率在80%~100%非 扫气工况下的C0、C02值xi、yi和人 1.,,值Zi，i = 1，2，???!!，n为工况点数，义为非扫气工况下 发动机排气中过量空气系数；
[000引步骤2)，鸦
作为自变量，Zi作为因变量，进行=次多项式拟合 得到非扫气工况下名与C0/C02之间函数关系式：
[0010]式中，Z表示缸内过量空气系数itLiw,,,。。.值；
表示排气中c〇、c〇2的比值;曰日、曰1、￡12、 曰3分别表示拟合函数变量系数；
[0011] 步骤3)，采集扫气工况下C0、C02值X、Y与枝&胃,值2，年!、,,,&,,为扫气工况下发动机排气 中过量空气系数；
[0012] 步骤4)，将步骤3)中采集的扫气工况下C0、C02值X、Y代入步骤2)中拟合多项式
，得出目标工化屯1。^?。。；
[0014]步骤5)，将步骤3)中采集的扫气工况下测试值化与步骤4)中得出的目标工况 屯?代入W下公式，计算出到扫气工况下的扫气率SR:
[0016] 作为本发明一种确定满轮增压汽油机扫气率的方法进一步的优化方案，所述步骤 1)中转速间隔大于等于20化pm，工况点数n> 5。
[0017] 扫气工况下参数屯。是基于将扫气工况CO、CO2比值在代入非扫气工况下 义LbW,。。和C〇、C02比值所拟合多次函数的。
[001引当发动机转速低于3000巧m、过量空气系数A在0.85~0.95之间时，C0、C02的比值 与入呈线性关系，将扫气工况下C0、C02比值代入非扫气工况下C0、C02比值与Alh,,,。,,所拟合 公式可W计算出发动机转速低于3000rpm、过量空气系数A在0.85~1.05之间时扫气工况下 缸内。。，最后将计算。。值与测试排气赴。测试代入扫气率计算公式从而得到扫 气工况下的扫气率。
[0019] 本发明采用W上技术方案与现有技术相比，具有W下技术效果：
[0020] 1.能够快速确定满轮增压汽油机的扫气率，为快速准确的提供给发动机研发人员 提供数据；
[0021] 2.改变目前依据排气溫度、排气过量空气系数等参数被动控制扫气的局面，从而 缩短发动机燃烧开发周期，提高工作效率。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明的C0、C02测试仪和A测试仪安装位置示意图；
[0023] 图2为本发明工作步骤流程图。
[0024] 图中，I-CO、C02测试仪，2-串行端口 RS232转USB，3-钢管，4-PC机，5-A测试仪，6-宽 域线性氧传感器，7-增压器满轮机，8-排气总管，9-满轮增压汽油机。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
[0026] 参照图1，为了确定扫气率，本发明通过测试装置来采集数据，该测试装置包含C0、 C02巧聯仪、宽域线性氧传感器、A测试仪和PC机；
[0027] C0、C02测试仪的气体采集管路与焊接在增压器满轮机前排气总管的钢管相连接， C0、C02测试仪通过串行端口 RS232转USB端口与PC机相连；
[0028] 宽域线性氧传感器安装在满轮增压器满轮机前排气总管外侧，宽域线氧传感器与 入测试仪相连，M则试仪通过串行端口 RS232转USB端口与PC机电相连；
[00巧]PC机分别通过串行端口RS232转USB端口电连接C0、C02测试仪与A测试仪、接受二 者传来的数据，进行处理运算，并显示计算所得扫气率。
[0030] 使用C0、C02测试仪和A测试仪测试增压发动机低于3000rpm转速时的C0、C02值机 和过量空气系数M直，C0、C02测试仪和A测试仪分别通过串行端口 RS232转USB端口和将测试 数据输送至PC机。在PC机中，通过MATLAB软件首先拟合非扫气工况下C0、C02比值与非扫气 工况下过量空气系数记,,6。,,,。。多次函数关系式，接着将测试扫气工况的C0、C02的比值代入 所拟合公式计算出扫气工况下的缸内过量空气系数乂 最后将计算与测试 乂,, ,,W代入扫气率计算公式得出扫气率并在PC机显示屏上显示，为增压发动机燃烧开发人 员提供帮助。
[0031] 如图2所示，结合上述增压发动机扫气率测试装置，本发明一种确定满轮增压汽油 机扫气率的方法的具体步骤如下：
[00创步骤1)，非扫气工况下0)、0