汽車稀薄燃燒與缸內(nèi)直噴技術第1頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月稀薄燃燒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λ＝1左右提高到且遠超過1.1的水平，可以降低發(fā)動機油耗并改善CO2排放，這就是稀薄燃燒。過稀的混合氣會給燃燒帶來麻煩。主要的問題有點燃困難、燃燒不穩(wěn)定、催化轉化器的NOx轉化效率下降等問題。第2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

稀薄燃燒只是在部分負荷工況范圍實行稀薄燃燒，啟動、怠速、加速和全負荷都不能實行稀薄燃燒。幾種典型的稀薄燃燒系統(tǒng)：均質(zhì)稀混合氣燃燒：這種燃燒方式主要是通過提高壓縮比、改進點火系統(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)稀混合氣燃燒系統(tǒng)有梅型火球燃燒室、射流燃燒室等。第3頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月MAN燃燒系統(tǒng)射流燃燒室第4頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月分層稀混合氣燃燒這種燃燒方式主要是通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12～13，保證可靠的點火，在其余大部分區(qū)域混合氣較稀，空燃比在20以上。分層充氣燃燒系統(tǒng)主要有三種：

直噴式分層燃燒系統(tǒng)，如Texaco公司的TCCS、Ford公司的PROCO及日本SatoshiKato等人提出的OSKA分隔式燃燒室分層燃燒系統(tǒng)，如本田公司的CVCC軸向分層燃燒系統(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等人對軸向分層充氣發(fā)動機進行了進一步的研究。三菱公司則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噴射亦很好地實現(xiàn)了該方式的稀燃，并取得了較好的效果。

第5頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月TCCS燃燒系統(tǒng)本田CVCC燃燒系統(tǒng)第6頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月混合燃燒混合燃燒方式是將發(fā)動機分為高負荷和低負荷區(qū)，在低負荷區(qū)使用分層燃燒，在高負荷區(qū)仍然利用常規(guī)燃燒。1995年三菱公司研制成功的GDI發(fā)動機首次實現(xiàn)了混合燃燒。三菱公司GDI發(fā)動機在低負荷區(qū)的空燃比達到30～40，高負荷區(qū)的空燃比為13～14。三菱的GDI燃燒系統(tǒng)豐田的GDI燃燒系統(tǒng)第7頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月GDI燃燒系統(tǒng)通?？砂粗髟谆旌蠚馍傻臋C理分成三類油束控制錐型油束直接將燃油送往火花塞，在油束控制的燃燒系統(tǒng)中，噴油器安置在氣缸中央，火花塞必須布置在噴油器附近，油束的空氣利用率依靠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)未能投入批量生產(chǎn)。第8頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月壁面控制燃燒系統(tǒng)在壁面控制的燃燒系統(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。為了避免溫度過高，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。第10頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月滾流與渦流（TumbleandSwirl）TumbleSwirl第11頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月氣流控制燃燒系統(tǒng)在氣流控制的燃燒系統(tǒng)中，利用輪廓分明的缸內(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?。?2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月GDI（產(chǎn)品）目標第13頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月GDI的兩種工作模式第15頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月GDI空氣流動第16頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月GDI中油束的擴散第17頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月燃料經(jīng)濟性的改善第18頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年