稀薄燃烧与缸内直喷技术PPT课件

1、School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University现代轿车技术 汽油机稀薄熄灭与缸内直喷技术上海交通大学内燃机研讨所School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University稀薄熄灭的背景 目前世界各国均面临着温室效应引发的全球气候变暖，以及石油资源渐趋枯竭的双重压力。 将过量空气系数从1左右提高到且远超越1.1的程度，可以降低发动机油耗并改善CO2排放，这就是稀薄熄灭。过稀的混合气会给熄灭带来费事。主要的问题有点燃困难、熄灭不稳定、催化转化器的NOx转化

2、效率下降等问题。School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University 稀薄熄灭只是在部分负荷工况范围实行稀薄熄灭，启动、怠速、加速和全负荷都不能实行稀薄熄灭。 几种典型的稀薄熄灭系统：均质稀混合气熄灭：这种熄灭方式主要是经过提高紧缩比、改良点火系统以及加强混合气的紊流等来实现的。有代表性的几种均质稀混合气熄灭系统有梅型火球熄灭室、射流熄灭室等。School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityMAN熄灭系统 射流熄灭室 School of Mecha

3、nical Engineering, Shanghai Jiaotong University分层稀混合气熄灭 这种熄灭方式主要是经过控制混合气的浓度分布来实现的，其在火花塞附近混合气比较浓，空燃比约 为1213，保证可靠的点火，在其他大部分区域混合气较稀，空燃比在20以上。分层充气熄灭系统主要有三种： 直喷式分层熄灭系统，如Texaco公司的TCCS、Ford公司的PROCO及日本Satoshi Kato等人提出的OSKA分隔式熄灭室分层熄灭系统，如本田公司的CVCC轴向分层熄灭系统，如美国M. R. Showalter首先提出充量轴向分层的概念，随后A. A. Quader等人对轴向分层充

4、气发动机进展了进一步的研讨。三菱公司那么推出了基于这一概念的4气门滚流分层发动机。天津大学提出的在5气门发动机上采用进气道二次放射亦很好地实现了该方式的稀燃，并获得了较好的效果。 School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityTCCS熄灭系统 本田CVCC熄灭系统 School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University混合熄灭 混合熄灭方式是将发动机分为高负荷和低负荷区，在低负荷区运用分层熄灭，在高负荷区依然利用常规熄灭。2019年三菱公司研制胜利

5、的GDI发动机初次实现了混合熄灭。三菱公司GDI发动机在低负荷区的空燃比到达3040，高负荷区的空燃比为1314。三菱的GDI熄灭系统 丰田的GDI熄灭系统 School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI熄灭系统通常可按主宰混合气生成的机理分成三类油束控制 锥型油束直接将燃油送往火花塞，在油束控制的熄灭系统中，喷油器安顿在气缸中央，火花塞必需布置在喷油器附近，油束的空气利用率依托油束的穿透深度保证。油束和火花塞相距太近，可供混合气生成利用的时间太短，液态燃料会润湿火花塞，缩短火花塞寿命。该系统未能投入批量消费。

6、School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversitySchool of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University壁面控制熄灭系统 在壁面控制的熄灭系统中，喷油器和火花塞相隔较远，喷油器将油束喷到活塞凹坑中，然后油气流将燃油送往火花塞。为了防止温度过高，喷油器不应布置在排气侧而应在进气侧，活塞凹坑的开口也指向进气侧。School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University滚流与涡流Tumble

7、and SwirlTumbleSwirlSchool of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University气流控制熄灭系统 在气流控制的熄灭系统中，利用轮廓清楚的缸内气流与油束相互作用，在发动机的大部分工况范围内都能实行恰当的充量分层。 School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI产品目的School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversitySchool of Mechanical

8、Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI的两种任务方式School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI空气流动School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong UniversityGDI中油束的分散School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University燃料经济性的改善School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University添加充气效率Schoo