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DOI：10.16661/jki.1672-3791.2017.34.086
一种SI-CI模式转换实现方式
王云开 赵海山 李健
（陆军装甲兵学院士官学校机械系 吉林长春 130117）
摘 要：本文利用研制的可变配气相位机构，经过合理确定进、排气门正时实现排气门二次开启，通过稳定适宜的发动机转速和排气温度，利用在线标定系统实现了SI-CI模式转换，探索了一种SI-CI模式转换的实现方式。关键词：模式转换 可变配气正时 EGR
中图分类号：O436 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2017)12(a)-0086-02
可变配气正时是一种近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术，发动机采用可变气门正时技术能根据发
动机的运行情况，调整进气、排气量，和气门开合时间、角度，使进入的空气量达到最佳，提高燃烧效率，进而进一步提高发动机的扭矩和功率。如国外的新欧蓝德、宝马325，国内的长城和吉利也推出了可变配气正时发动机。可变配气正时除了改变发动机功率，也被应用在SI-CI燃烧模式转换上。
1 可变配给机构简介
本文基于单缸发动机设计了一套可变配气机构，结构如图1所示，利用单作用液压缸实现了发动机进排气门的控制。机构由油源、控制单元、高速方向控制阀（1）、节流阀组（2）、执行机构（3）等组成。气门开启时，控制单元依据发动机曲轴和凸轮轴转角信号，控制方向电磁阀的开启，通过油路向执行机构供油，克服气门弹簧的弹力，气门开启；气门关闭时，利用压缩的气门弹簧作为动力，执行机构液压油流回到油源。该机构不但可以任意改变气门正时，还能在一
个发动机循环过程中实现气门二次开启，通过调节压力，还可以改变气门升程。利用该机构，实现了SI-CI燃烧模式的转变。
2 SI-CI模式转换
S I 是指火花点燃（S p a r k i g n i t i o n），是汽油发动
机普遍的一种点火方式，C I 是指压燃（C o m p r e s s i o n Ig n ition），是柴油发动机的一种点火方式。
汽油机采用柴油机的工作方式，能有效地提高其热效率。为此，研究汽油机压燃技术具有重要的节能意义。
图1 可变配给机构简图
图2 SI-CI模式转换
图3 SI-CI模式转换局部放大图
图4 缸压曲线叠加图
4000
5000
6000
-1
012345缸内压力/M P a
曲轴转角/°CA
排气门二次开启
-180
-90
90
180
270360450540
0123
45
6缸内压力/M P a
曲轴转角/°CA
首循环
第二个循环 第三个循环
-60
-40-20020406080
02
4
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(上接85页) 实现SI-CI转换有多种方式，本文利用可变配气机构，利用排气门二次开启的方式，控制EGR浓度，实现了SI-CI 转换。在转换时，利用控制单元设置进排气门正时、关闭点火，节气门开度为全开，利用在线标定控制系统，实行一键式切换，控制单元根据空燃比自动调节供油量，实现了SI-CI的平顺转换，转换在两个工作循环内完成，发动机转速波动小。
在由SI转换到CI时，发动机的工作状态为水温80℃，排气道温度为800K，发动机转速1000r/m i n，节气门开度为30%。图2是SI-CI转换时的气20个循环的燃烧压力曲线。图中很清晰地看出SI燃烧区域和CI燃烧区域的不同，两个区域的差别明显，CI最高燃烧压力高于SI最高燃烧压力。图3为图2中圆圈部分放大图，位于SI-CI转换前后两个循环。可以看出CI燃烧压力升高率大于SI燃烧压力升高率，而且CI燃烧持续期短，峰值高，集中放热明显。
从图3可以看到在SI-CI转换期间，压力曲线出现了二次膨胀，位于排气上止点附近，这是因为排气门二次开启，废气从排气道进入气缸，气缸内压力升高，实现了EGR，利用废气再循环对进气进行加热，实现非火花助燃燃烧。通过对比SI转换CI燃烧后三个循环的缸压曲线叠加图，如图4所示，首循环燃烧最高压力在0°CAATDC出现，与后两个循环相比燃烧始点出现早，最高压力峰值偏低。这是因为首循环中，排气道温度为800K左右，废气温度高，导致混合气到达自燃的时间缩短，燃烧始点提前。
3 结语
利用可变配气正时技术，基于研制的配气机构，实现了S I-CI模式转换，通过实时开启节气门、精确控制配气正时、稳定合适的排气温度，利用控制系统的响应性能较好地实现SI-CI模式转换，转换的平顺性比较理想，但是实现转换时发动机转速较低，后续需要进一步拓展转换转速范围。
检测，对检测中发现的问题不能详尽记录备案，对发现的问题不能做到及时跟进处理，有的船东为了快速实现自己的利益而对船检中发现的问题要求船检师睁只眼闭只眼的现象常有发生。
3 针对船舶检验工作中的问题制定的策略
(1)提高船检人员的专业水平和素质。
前面提到船检人员的检测水平是关系到船舶质量的关键环节。因此船检人员要自觉主动地提升自己的专业技能和专业水平，平时除了对船检工作中出现的问题要用心加以归纳和总结并不断地摸索经验及时到解决船检工作中出现问题的方案外，还要加强对于船检方面知识的学习和培训，多向有经验的船检前辈虚心学习并请教，同事之间同行业之间也要加强交流与互相学习，不断地、快速地提升自身的专业知识水平和专业技能，争取做到工作细心、虚心，在船检结束时不确定和含糊的结论不轻易得出，要经过反复推敲把最准确的结论给出，出结论报告时要做到有依有据有理有据，尽最大力量不让工作中出现误判错判，让自己的专业水准和专业素质通过不懈地努力工作而尽快提高。
(2)制定规范合理统一的船舶检验标准。
船检部门要下大力量聘请有经验的船检人员和船检专业的专业人员尽快制定统一合理规范的船舶行业的船检检测标准。对于不论是老旧的还是复杂的或是新型的船型都要根据不同的情况一一制定相应的检测标准，该被淘汰的落后老旧船型不要手软，要下狠心制定淘汰标准，彻底排除安全隐患，让先进新型有竞争力的船型依据准入标准尽快全面普及上马，使无论是个体经营的船主还是国有航运企业都用上质量可靠安全且不污染水域环境的船只，发挥它们的特殊运输作用和任务，这样不但可以确保个体经营者的人身安全，还可以保护国有企业在运输过程中不出现重大
发动机排量经济损失。船检标准的制定要先从大的方面制定，再从细则
上进行完善和规范，从船舶质量检测的每一个环节每一个程序开始制定，细到对船舶的长度、所用材料钢板的厚度、焊条的新旧程度、焊接工艺的要求、油漆质量的合格率到船体基础设施的配备上等制定检测标准，并在制定细则上要做到条条标准有数据为准，让船检师在工作中可以以行业标准来规范实施，为船舶质量检测工作提供有效依据。
(3)引入先进的船舶检测设备，为船检工作保驾护航。进行船舶检测工作船检师除了具备专业检测知识外，还要借助先进的检测设备来顺利完成工作。因此船检部门要投入一定的财力来引进先进的船舶检测设备，为船舶质量的提高保驾护航。
参考文献
[１] 对内河小型船舶质量的分析与探讨[EB/OL].道客巴巴网,201５-0５.
[２] 杨立清.浅析地方海事船检工作存在的问题及对策[J].珠江水运,2012(4):65.
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