基于燃油經(jīng)濟(jì)性的發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)評估

李岳，寧智，呂明，智鑫

(1.北京交通大學(xué)機電學(xué)院，北京 100044；2.北京交通大學(xué)新能源汽車動力總成技術(shù)北京市重點實驗室，北京 100044)

燃油經(jīng)濟(jì)性是開發(fā)混合動力發(fā)動機時重點考慮的指標(biāo)之一。各種關(guān)鍵技術(shù)的運用是提高混合動力發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性的主要手段。隨著發(fā)動機技術(shù)的進(jìn)步和迅猛發(fā)展，各種關(guān)鍵技術(shù)層出不窮，在開發(fā)混合動力發(fā)動機時，需要明確各關(guān)鍵技術(shù)的作用，以便合理地選擇并運用。

可以采用多種關(guān)鍵技術(shù)改善發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性：高壓縮比技術(shù)可以使缸內(nèi)高溫混合氣充分做功釋放能量，從而提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟(jì)性[1-2]；VVT技術(shù)的運用可以控制合理的進(jìn)排氣正時，使換氣過程更完善，從而降低發(fā)動機的燃油消耗率[3-5]；相比于奧拓循環(huán)，米勒循環(huán)可以減小泵氣損失，也是提高發(fā)動機熱效率的關(guān)鍵技術(shù)之一[6-7]；EGR技術(shù)將廢氣引入氣缸再次參與燃燒，可以減小節(jié)流損失和傳熱損失，而改善發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性[8-10]。

國內(nèi)外針對單個關(guān)鍵技術(shù)對發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性的影響已經(jīng)做了大量的研究，得出了相應(yīng)的影響規(guī)律，并對產(chǎn)生影響的原因進(jìn)行了分析。但是，針對多項關(guān)鍵技術(shù)在發(fā)動機上同時應(yīng)用并分析各關(guān)鍵技術(shù)的影響和交互作用的研究極少，因此，對關(guān)鍵技術(shù)改善對標(biāo)發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性作用進(jìn)行綜合評估及研究具有重要的意義。

本研究基于GT-Power仿真模型，首先對各關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對對標(biāo)發(fā)動機燃油消耗率的影響進(jìn)行了敏感度分析，隨后利用正交組合設(shè)計的方法研究了各關(guān)鍵技術(shù)對發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性的影響權(quán)重，并分析了部分關(guān)鍵技術(shù)的交互作用。

1 仿真模型的建立及標(biāo)定

以1臺3缸增壓直噴汽油發(fā)動機作為研究對象，發(fā)動機的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。結(jié)合3缸增壓直噴汽油機的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和臺架試驗數(shù)據(jù)，利用GT-Power軟件，建立了發(fā)動機工作過程仿真模型(見圖1)。缸內(nèi)燃燒模型采用湍流火焰燃燒模型即SITurb模型，對缸內(nèi)的燃燒放熱進(jìn)行預(yù)測和計算；傳熱模型中利用Woschni半經(jīng)驗公式求解各部分的傳熱系數(shù)，在給定壁面面積和壁面初始溫度的情況下，對缸內(nèi)的傳熱過程進(jìn)行計算；將發(fā)動機的氣體流動過程看成一維非定常流動，對進(jìn)排氣過程中氣體流動的壓力損失和傳熱過程進(jìn)行計算。

表1 發(fā)動機主要參數(shù)

圖1 發(fā)動機仿真模型

為了保證所建立汽油發(fā)動機仿真模型的準(zhǔn)確性，使用ModeFrontier優(yōu)化軟件與GT-Power軟件相耦合，對發(fā)動機仿真模型進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化標(biāo)定。將仿真模型中的相關(guān)系數(shù)，性能參數(shù)和臺架試驗數(shù)據(jù)分別用作優(yōu)化變量，進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化標(biāo)定。

模型標(biāo)定在負(fù)荷為1.4 MPa,轉(zhuǎn)速為3 000 r/min工況下進(jìn)行。利用標(biāo)定后的仿真模型對發(fā)動機工作過程進(jìn)行計算，將發(fā)動機性能計算結(jié)果和臺架試驗結(jié)果進(jìn)行對比，驗證仿真模型計算的準(zhǔn)確性和可靠性。圖2分別示出標(biāo)定后仿真計算的缸壓和放熱率與試驗值的對比，表2示出標(biāo)定后發(fā)動機輸出性能與試驗結(jié)果的對比。

圖2 仿真結(jié)果與試驗結(jié)果的對比

性能參數(shù)仿真試驗誤差/%功率/kW40.842.54.0扭矩/N·m134.9129.73.8燃油消耗率/g·(kW·h)-1242.2234.43.2

從計算結(jié)果可以看出，利用標(biāo)定后的仿真模型計算得到的缸壓曲線與試驗所得的原機缸壓曲線吻合較好，峰值壓力和峰值壓力對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角與試驗結(jié)果相差較小。仿真計算得到的放熱率曲線與試驗放熱率曲線基本一致，峰值放熱率和峰值放熱率對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角與試驗結(jié)果相差較小。同時從表2中可知，模型計算所得的發(fā)動機功率、扭矩和燃油消耗率的誤差均小于5%。因此認(rèn)為標(biāo)定后的發(fā)動機仿真模型具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性。

2 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對燃油經(jīng)濟(jì)性的敏感度分析

各關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)在一定范圍內(nèi)進(jìn)行變化時，發(fā)動機燃油消耗率也將隨之變化，但不同技術(shù)參數(shù)變化所對應(yīng)的燃油消耗率變化程度會有所差別，即關(guān)鍵技術(shù)對燃油經(jīng)濟(jì)性影響的敏感程度不同。研究并量化不同關(guān)鍵技術(shù)對燃油經(jīng)濟(jì)性的敏感程度，將對后續(xù)發(fā)動機開發(fā)時應(yīng)用并優(yōu)化這些關(guān)鍵技術(shù)起到重要的作用。

2.1 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與燃油消耗率映射關(guān)系的建立

利用標(biāo)定后的發(fā)動機仿真模型，在高效率工況點(負(fù)荷為1.4 MPa,轉(zhuǎn)速為3 000 r/min)分別改變單個關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行仿真計算。在計算時單個關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)在一定范圍內(nèi)變化，同時保證其他關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)為基準(zhǔn)值不變。其中，進(jìn)氣正時即進(jìn)氣門開啟時刻的基準(zhǔn)值為320.1°，變化范圍為280.1°～340.1°曲軸轉(zhuǎn)角，步長為10°曲軸轉(zhuǎn)角；排氣正時即排氣門關(guān)閉時刻的基準(zhǔn)值為392.1°曲軸轉(zhuǎn)角，變化范圍為372.1°～432.1°曲軸轉(zhuǎn)角，步長為10°曲軸轉(zhuǎn)角；米勒度是指在原機進(jìn)氣門關(guān)閉時刻的基礎(chǔ)上進(jìn)一步晚關(guān)的角度，其基準(zhǔn)值為30°曲軸轉(zhuǎn)角，原機進(jìn)氣門關(guān)閉時刻為585.1°曲軸轉(zhuǎn)角，米勒度為30°曲軸轉(zhuǎn)角是指將進(jìn)氣門關(guān)閉時刻推遲到615.1°曲軸轉(zhuǎn)角，變化范圍為0°～60°曲軸轉(zhuǎn)角，步長為10°曲軸轉(zhuǎn)角； EGR率的基準(zhǔn)值為3%，變化范圍為0%～18%，步長為3%；壓縮比的基準(zhǔn)值為11，變化范圍為9.5～12.5，步長為0.5。

圖3示出不同關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)變化時，燃油消耗率的變化趨勢。從圖3中可以看出，燃油消耗率隨進(jìn)氣正時、排氣正時、米勒度和EGR率的變化趨勢較為接近，隨這些關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的增大呈先減小后增大的趨勢，其中隨排氣正時的變化幅度最大，而隨米勒度的變化幅度最小；燃油消耗率隨壓縮比的增大呈迅速減小的趨勢。

圖3 燃油消耗率的變化情況

通過二次回歸的方法，分別對各關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)變化對燃油消耗率影響的趨勢進(jìn)行回歸處理，得到了各關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與燃油消耗率的映射關(guān)系，即回歸模型，如式(1)～式(5)所示。

Ybe=820.694 45-3.847 31x1+0.006 21x12;

(1)

Ybe=3 304.067 04-15.432 84x2+0.019 34x22;

(2)

Ybe=225.278 86-0.060 46x3+0.002 03x32;

(3)

Ybe=227.961 63-135.867 8x4+1 229.032 94x42;

(4)

Ybe=416.252 81-29.308 6x5+1.084 61x52。

(5)

式中：Ybe為發(fā)動機燃油消耗率；x1為進(jìn)氣正時；x2為排氣正時；x3為米勒度；x4為EGR率；x5為壓縮比。

對以上回歸模型進(jìn)行方差分析，可得顯著性檢驗P值，且P<0.01，說明回歸模型是極顯著的。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的敏感度研究

通過以上分析獲得了各關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對燃油消耗率的影響規(guī)律，同時建立了關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與燃油消耗率之間的映射關(guān)系。但每個技術(shù)參數(shù)的量綱不同，各影響因素敏感度之間無法進(jìn)行對比評價，需要進(jìn)行無量綱處理。

定義燃油消耗率的相對變化量為δY=|ΔY|/Y，關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)xk的相對變化量為δxk=|Δxk|/xk，前者與后者相除就是關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)xk的敏感度函數(shù)Sk(xk)。

(6)

當(dāng)|Δxk|/xk較小時，Sk(xk)可近似轉(zhuǎn)化為

(7)

將求得的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的回歸模型代入式(7)中，可以得到關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的敏感度函數(shù)。根據(jù)敏感度函數(shù)可以得到各關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的敏感度變化曲線，結(jié)果見圖4。

從圖4中可以看出：隨著進(jìn)氣門開啟時刻的增加，進(jìn)氣正時對燃油消耗率的敏感度先減小后增加，當(dāng)進(jìn)氣正時取基準(zhǔn)值320.1°曲軸轉(zhuǎn)角時，進(jìn)氣正時對燃油消耗率的敏感度值為1.82×10-1。隨著排氣門關(guān)閉時刻的增加，排氣正時對燃油消耗率的敏感度先減小后增加，且相比于進(jìn)氣正時，下降和增加的幅度較大，當(dāng)排氣正時取基準(zhǔn)值392.1°曲軸轉(zhuǎn)角時，排氣正時對燃油消耗率的敏感度值為4.62×10-1。

圖4 敏感度的變化情況

隨著米勒度的增加，燃油消耗率對米勒度的敏感度呈逐漸增加的趨勢，當(dāng)米勒度小于20°時敏感度增加緩慢，大于20°時敏感度快速增加，當(dāng)米勒度取基準(zhǔn)值30°時，米勒度對燃油消耗率的敏感度值為8.17×10-3。當(dāng)EGR率小于3%時，隨著EGR率增加，燃油消耗率對EGR率的敏感度緩慢增加且增加幅度較小，當(dāng)EGR率大于3%小于6%時，敏感度隨著EGR率增加緩慢下降，當(dāng)EGR率大于6%時，敏感度快速增加且增長幅度較大；EGR率取基準(zhǔn)值為3%時，燃油消耗率關(guān)于EGR率的敏感度值為8.28×10-3。隨著壓縮比的增大，燃油消耗率對壓縮比的敏感度呈逐漸下降的趨勢，且下降幅度逐漸增大；壓縮比取基準(zhǔn)值11時，壓縮比對燃油消耗率的敏感度值為2.84×10-1。

圖5示出各關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)取基準(zhǔn)值時，不同關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對燃油消耗率的敏感度值。綜合以上分析并結(jié)合圖5可以得出，不同關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對發(fā)動機燃油消耗率的敏感度相差較大。其中，排氣正時對燃油消耗率的敏感度最大，其次是壓縮比和進(jìn)氣正時，這三個關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對燃油消耗率的敏感度較大且均超過了0.15，米勒度和EGR率的敏感度則較小，均低于0.01。研究結(jié)果表明，在所研究的四項關(guān)鍵技術(shù)中，VVT技術(shù)和高壓縮比技術(shù)對發(fā)動機的燃油經(jīng)濟(jì)性影響較大，米勒循環(huán)技術(shù)和EGR技術(shù)的影響相對較小。

圖5 敏感度值

結(jié)合圖3分析可得，當(dāng)排氣正時以10°曲軸轉(zhuǎn)角的步長變化時，燃油消耗率下降幅度最小為1.6 g/(kW·h)，最大為13.5 g/(kW·h)，排氣正時在基準(zhǔn)值附近變化時，燃油消耗率會發(fā)生0.8%的變化。當(dāng)進(jìn)氣正時以10°曲軸轉(zhuǎn)角的步長變化時，燃油消耗率下降幅度最小為0.1 g/(kW·h)，最大為4.3 g/(kW·h)，進(jìn)氣正時在基準(zhǔn)值附近變化時，燃油消耗率會發(fā)生0.3%的變化。當(dāng)壓縮比以0.5的步長變化時，燃油消耗率下降幅度最小為1.7 g/(kW·h)，最大為4.5 g/(kW·h)，壓縮比在基準(zhǔn)值附近變化時，燃油消耗率會發(fā)生0.7%的變化。當(dāng)米勒度以10°曲軸轉(zhuǎn)角的步長變化時，燃油消耗率下降幅度最小為0.1 g/(kW·h)，最大為1.6 g/(kW·h)，米勒度在基準(zhǔn)值附近變化時，燃油消耗率會發(fā)生0.05%的變化。當(dāng)EGR率以3%的步長變化時，燃油消耗率下降幅度最小為0.1 g/(kW·h)，最大為9.3 g/(kW·h)，EGR率在基準(zhǔn)值附近變化時，燃油消耗率會發(fā)生0.05%的變化。

燃油消耗率隨關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)變化的幅度越大，關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的敏感度越大。因此關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的敏感度從大到小排序為排氣正時、壓縮比、進(jìn)氣正時、EGR率、米勒度。

3 關(guān)鍵技術(shù)對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響權(quán)重分析

將四項關(guān)鍵技術(shù)看作四個影響因素，其中，因素A為米勒循環(huán)技術(shù)，因素B為高壓縮比技術(shù)，因素C為VVT技術(shù)，因素D為EGR技術(shù)。每個影響因素取兩個水平，水平1表示不采用該技術(shù)，水平2表示采用該技術(shù)。以燃油消耗率為考核指標(biāo)進(jìn)行正交組合設(shè)計。

在進(jìn)行正交組合設(shè)計時，考慮因素之間的交互作用，正交設(shè)計計算的次數(shù)應(yīng)不少于(2-1)×4+(2-1)×(2-1)×4+1=9，所以選用的正交表的行數(shù)≥9，因此選擇L16(215)的正交表比較合適，表頭設(shè)計采用L16(215)的交互列表[11]。其中，共考慮A×B，A×C，B×C，A×D，B×D和C×D這6種因素之間的交互作用，得到如表3所示的正交表。

表3 正交表

根據(jù)正交表，在負(fù)荷為1.4 MPa,轉(zhuǎn)速為3 000 r/min工況下進(jìn)行仿真計算。在仿真計算時，以燃油消耗率最低為目標(biāo)，對采用的關(guān)鍵技術(shù)所對應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)，同時優(yōu)化噴油正時和點火時刻。得到如表4所示的正交設(shè)計試驗結(jié)果。

可以看出，當(dāng)四項關(guān)鍵技術(shù)同時采用時燃油消耗率下降最多，燃油經(jīng)濟(jì)性最好。通過對正交設(shè)計結(jié)果進(jìn)行極差分析，來計算各關(guān)鍵技術(shù)對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響權(quán)重。

表4 正交設(shè)計結(jié)果

表5 計算結(jié)果的極差分析

從表5中可以得出，對發(fā)動機燃油消耗率來說，各關(guān)鍵技術(shù)影響作用從大到小的順序為B，C，A，D。假設(shè)四項關(guān)鍵技術(shù)對發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性的影響權(quán)重的和為1，則可以得出各關(guān)鍵技術(shù)的影響權(quán)重(見圖6)。影響權(quán)重越大表明該關(guān)鍵技術(shù)對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響程度越大。

圖6 影響權(quán)重

從圖6中可以得出，在四項關(guān)鍵技術(shù)中，高壓縮比技術(shù)對發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性的影響權(quán)重最大，雖然采用高壓縮比技術(shù)有助于改善發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性，但壓縮比的提高會加劇發(fā)動機爆震的傾向。影響權(quán)重第二大的是VVT技術(shù)，表明合理的配氣正時有助于改善發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性。米勒循環(huán)技術(shù)的影響權(quán)重較小，其可以在一定程度上改善發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性。影響權(quán)重最小的是EGR技術(shù)，其對發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性的影響不明顯。

圖7示出各因素對燃油消耗率的影響效應(yīng)曲線。從圖中可以明顯看出，高壓縮比技術(shù)改善燃油經(jīng)濟(jì)性的作用最明顯，采用高壓縮比技術(shù)后，燃油消耗率的均值由237.1 g/(kW·h)迅速下降到220.34 g/(kW·h)；采用VVT技術(shù)后，燃油消耗率的均值下降了4.86 g/(kW·h)，燃油經(jīng)濟(jì)性得到了一定程度的改善；米勒循環(huán)技術(shù)和EGR技術(shù)的效應(yīng)曲線斜率較小，其中米勒循環(huán)技術(shù)的斜率稍大，表明采用米勒循環(huán)技術(shù)后可以一定程度改善發(fā)動機的燃油經(jīng)濟(jì)性，而采用EGR技術(shù)后，發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性改善效果不明顯。這與圖6得到的結(jié)論也是一致的。

圖7 因素對燃油消耗率的影響效應(yīng)曲線

4 關(guān)鍵技術(shù)對燃油經(jīng)濟(jì)性的交互作用分析

根據(jù)正交設(shè)計結(jié)果，對關(guān)鍵技術(shù)間的交互作用進(jìn)行分析。對兩個技術(shù)之間的交互作用進(jìn)行考察，即對正交表中的交互作用列A×B，A×C，B×C，A×D，B×D和C×D進(jìn)行分析。通過極差分析的方法，可以得到交互作用列的分析結(jié)果(見表6)。

表6 交互作用的極差分析

從表6中可以看出，交互作用列的極差值由大到小的順序為A×B，B×C，A×D，A×C，B×D，C×D，極差值的大小表明交互作用列中兩因素之間的交互作用的大小，極差值越大交互作用越大。其中C×D列的極差值最小，為0.07，這表明因素C和因素D之間的交互作用最小，由于極差值接近于零，其交互作用可忽略；A×B列的極差值最大，為2.58，說明米勒循環(huán)技術(shù)(因素A)和高壓縮比技術(shù)(因素B)之間有明顯的交互作用；剩余交互作用列的極差值介于1.73和2.58之間，表明其所在列的兩個因素之間存在一定的交互作用。

當(dāng)兩個因素之間存在交互作用時，一個因素的水平變化時會引起另一個因素改善發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性的程度發(fā)生變化，交互作用越強，變化越大。交互作用具體可以變現(xiàn)為相互抑制和相互促進(jìn)兩種情況。為了進(jìn)一步研究關(guān)鍵技術(shù)之間的交互作用的具體表現(xiàn)，分別對上述存在交互作用的因素進(jìn)行更深一步的分析。對存在交互作用的兩種關(guān)鍵技術(shù)，在不同水平組合下的發(fā)動機燃油消耗率進(jìn)行仿真計算。圖8示出不同因素水平組合下燃油消耗率的下降幅度。圖中1代表采用，2代表不采用。

圖8 燃油消耗率下降幅度

從圖8a中可以看出，單獨使用米勒循環(huán)技術(shù)和高壓縮比技術(shù)時燃油消耗率的下降幅度之和小于兩種技術(shù)同時采用時的下降幅度，同時采用時下降幅度增加了0.93 g/(kW·h)。這表明米勒循環(huán)技術(shù)和高壓縮比技術(shù)之間存在相互促進(jìn)的交互作用，兩種技術(shù)同時使用有助于燃油消耗率的進(jìn)一步降低，從而更好地改善發(fā)動機的燃油經(jīng)濟(jì)性。分析原因，米勒循環(huán)可以減小泵氣損失，高壓縮比可以使燃燒做功更加充分，同時米勒循環(huán)減小了發(fā)動機的有效壓縮比，從而抑制高壓縮比導(dǎo)致的爆震現(xiàn)象，采用高壓縮比可以增強發(fā)動機的動力性，兩種技術(shù)同時采用時可以彌補相互的缺點，進(jìn)一步降低燃油消耗率，所以在改善燃油經(jīng)濟(jì)性方面表現(xiàn)為相互促進(jìn)的作用。

從圖8b中可以看出，單獨采用米勒循環(huán)技術(shù)和單獨采用VVT技術(shù)時燃油消耗率下降幅度之和大于兩種技術(shù)同時采用時的下降幅度，同時采用時下降幅度減小了0.76 g/(kW·h)。這表明米勒循環(huán)技術(shù)和VVT技術(shù)之間的交互作用表現(xiàn)為互相抑制。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是，采用VVT技術(shù)會改變進(jìn)氣門關(guān)閉時刻，而米勒循環(huán)主要靠推遲進(jìn)氣門關(guān)閉時刻來實現(xiàn)，兩種技術(shù)存在沖突，同時采用時，減小泵氣損失的效果變?nèi)?，進(jìn)而燃油消耗率的下降幅度減小，從而導(dǎo)致二者間表現(xiàn)為相互抑制的作用。

從圖8c中可以看出，單獨采用高壓縮比技術(shù)和單獨采用VVT技術(shù)時燃油消耗率下降幅度之和大于兩種技術(shù)同時采用時的下降幅度，同時采用時下降幅度減小了0.84 g/(kW·h)。這表明高壓縮比技術(shù)和VVT技術(shù)之間的交互作用也表現(xiàn)為互相抑制。

從圖8d中可以看出，單獨采用米勒循環(huán)技術(shù)和單獨采用EGR技術(shù)時燃油消耗率下降幅度之和大于兩種技術(shù)同時采用時的下降幅度，同時采用時下降幅度減小了0.77 g/(kW·h)。這表明米勒循環(huán)技術(shù)和EGR技術(shù)之間的交互作用也表現(xiàn)為互相抑制。由于米勒循環(huán)會減少缸內(nèi)新鮮氣體的進(jìn)氣量，而EGR的引入會導(dǎo)致缸內(nèi)廢氣增多，進(jìn)而阻礙缸內(nèi)燃燒過程，兩種技術(shù)都使燃燒過程惡化，改善燃油經(jīng)濟(jì)性的效果變?nèi)酰詢煞N技術(shù)表現(xiàn)為相互抑制。

從圖8e中可以看出，兩種技術(shù)同時采用時燃油消耗率的下降幅度大于單獨采用高壓縮比技術(shù)和單獨采用EGR技術(shù)時燃油消耗率下降幅度之和，同時采用時下降幅度增加了0.61 g/(kW·h)。這表明高壓縮比技術(shù)和EGR技術(shù)之間的交互作用表現(xiàn)為互相促進(jìn)的現(xiàn)象，兩種技術(shù)同時采用時有助于進(jìn)一步促進(jìn)發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性的改善。壓縮比的提高可以促進(jìn)缸內(nèi)混合氣的壓縮，提高缸內(nèi)溫度和壓力，進(jìn)而使燃燒更加充分，這就彌補了EGR引入后對燃燒的阻礙作用，兩種技術(shù)共同作用下，燃燒更加充分且節(jié)流損失減小，燃油消耗率進(jìn)一步改善，因此這兩種技術(shù)表現(xiàn)為相互促進(jìn)的作用。

5 結(jié)論

a) 不同關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對發(fā)動機燃油消耗率的敏感度相差較大，敏感度值從大到小的順序分別為排氣正時，壓縮比，進(jìn)氣正時，EGR率，米勒度，其中，排氣正時、壓縮比和進(jìn)氣正時對燃油消耗率的敏感度較大，均超過了0.15，EGR率和米勒度的敏感度則較小，均低于0.01；

b) 當(dāng)四項關(guān)鍵技術(shù)同時采用時，發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性得到最大程度的改善，高壓縮比技術(shù)改善發(fā)動機燃油經(jīng)濟(jì)性的作用最大，其次是VVT技術(shù)，米勒循環(huán)技術(shù)的影響權(quán)重較小，而EGR技術(shù)的作用最??；

c) 不同關(guān)鍵技術(shù)之間的交互作用不同：表現(xiàn)為相互促進(jìn)的是高壓縮比技術(shù)和EGR技術(shù)、米勒循環(huán)技術(shù)和高壓縮比技術(shù)，其中后者的促進(jìn)作用較大；表現(xiàn)為相互抑制的是米勒循環(huán)技術(shù)和EGR技術(shù)、米勒循環(huán)技術(shù)和VVT技術(shù)以及高壓縮比技術(shù)和VVT技術(shù)，其中高壓縮比技術(shù)和VVT技術(shù)之間的抑制作用最大，米勒循環(huán)技術(shù)和EGR技術(shù)抑制作用最小。