1、School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University現(xiàn)代轎車技術 汽油機稀薄熄滅與缸內(nèi)直噴技術上海交通大學內(nèi)燃機研討所School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University稀薄熄滅的背景 目前世界各國均面臨著溫室效應引發(fā)的全球氣候變暖，以及石油資源漸趨枯竭的雙重壓力。 將過量空氣系數(shù)從1左右提高到且遠超越1.1的程度，可以降低發(fā)動機油耗并改善CO2排放，這就是稀薄熄滅。過稀的混合氣會給熄滅帶來費事。主要的問題有點燃困難、熄滅不穩(wěn)定、催化轉化器的NOx轉化

2、效率下降等問題。School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University 稀薄熄滅只是在部分負荷工況范圍實行稀薄熄滅，啟動、怠速、加速和全負荷都不能實行稀薄熄滅。 幾種典型的稀薄熄滅系統(tǒng)：均質(zhì)稀混合氣熄滅：這種熄滅方式主要是經(jīng)過提高緊縮比、改良點火系統(tǒng)以及加強混合氣的紊流等來實現(xiàn)的。有代表性的幾種均質(zhì)稀混合氣熄滅系統(tǒng)有梅型火球熄滅室、射流熄滅室等。School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityMAN熄滅系統(tǒng) 射流熄滅室 School of Mecha

3、nical Engineering, Shanghai Jiaotong University分層稀混合氣熄滅 這種熄滅方式主要是經(jīng)過控制混合氣的濃度分布來實現(xiàn)的，其在火花塞附近混合氣比較濃，空燃比約 為1213，保證可靠的點火，在其他大部分區(qū)域混合氣較稀，空燃比在20以上。分層充氣熄滅系統(tǒng)主要有三種： 直噴式分層熄滅系統(tǒng)，如Texaco公司的TCCS、Ford公司的PROCO及日本Satoshi Kato等人提出的OSKA分隔式熄滅室分層熄滅系統(tǒng)，如本田公司的CVCC軸向分層熄滅系統(tǒng)，如美國M. R. Showalter首先提出充量軸向分層的概念，隨后A. A. Quader等人對軸向分層充

4、氣發(fā)動機進展了進一步的研討。三菱公司那么推出了基于這一概念的4氣門滾流分層發(fā)動機。天津大學提出的在5氣門發(fā)動機上采用進氣道二次放射亦很好地實現(xiàn)了該方式的稀燃，并獲得了較好的效果。 School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityTCCS熄滅系統(tǒng) 本田CVCC熄滅系統(tǒng) School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University混合熄滅 混合熄滅方式是將發(fā)動機分為高負荷和低負荷區(qū)，在低負荷區(qū)運用分層熄滅，在高負荷區(qū)依然利用常規(guī)熄滅。2019年三菱公司研制勝利

5、的GDI發(fā)動機初次實現(xiàn)了混合熄滅。三菱公司GDI發(fā)動機在低負荷區(qū)的空燃比到達3040，高負荷區(qū)的空燃比為1314。三菱的GDI熄滅系統(tǒng) 豐田的GDI熄滅系統(tǒng) School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI熄滅系統(tǒng)通常可按主宰混合氣生成的機理分成三類油束控制 錐型油束直接將燃油送往火花塞，在油束控制的熄滅系統(tǒng)中，噴油器安頓在氣缸中央，火花塞必需布置在噴油器附近，油束的空氣利用率依托油束的穿透深度保證。油束和火花塞相距太近，可供混合氣生成利用的時間太短，液態(tài)燃料會潤濕火花塞，縮短火花塞壽命。該系統(tǒng)未能投入批量消費。

6、School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversitySchool of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University壁面控制熄滅系統(tǒng) 在壁面控制的熄滅系統(tǒng)中，噴油器和火花塞相隔較遠，噴油器將油束噴到活塞凹坑中，然后油氣流將燃油送往火花塞。為了防止溫度過高，噴油器不應布置在排氣側而應在進氣側，活塞凹坑的開口也指向進氣側。School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University滾流與渦流Tumble

7、and SwirlTumbleSwirlSchool of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University氣流控制熄滅系統(tǒng) 在氣流控制的熄滅系統(tǒng)中，利用輪廓清楚的缸內(nèi)氣流與油束相互作用，在發(fā)動機的大部分工況范圍內(nèi)都能實行恰當?shù)某淞糠謱印?School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI產(chǎn)品目的School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversitySchool of Mechanical

8、Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI的兩種任務方式School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI空氣流動School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI中油束的分散School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University燃料經(jīng)濟性的改善School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University添加充氣效率Schoo