被动预燃室发动机低温冷起动及低负荷试验研究

预燃室射流点火是改善汽油发动机热效率的有效手段,为了研究和改善被动预燃室低温冷起动及低负荷时的燃烧稳定性,设计了不同容积、孔面积、材料、喷孔结构的被动预燃室装置,安装在一台涡轮增压汽油发动机上,进行了低温冷起动试验,以及低速、低负荷燃烧稳定性试验。研究结果表明,被动预燃室容积、孔面积、材料、喷孔结构对低温冷起动性能有显著影响。预燃室容积较小时,预燃室内部淬熄层占预燃室容积的比例大,预燃室内部混合气少。较小的孔径或孔面积减少了预燃室内残余废气的排出。旋转孔使得预燃室内部废气分层,火花塞附近废气比例大。较高的导热率使预燃室冷起动时预燃室散热较快。因此,小容积、小孔径、高导热率材料以及旋转喷孔等均不利于发动机冷起动。优化结构的被动预燃室在-20℃～-8℃的冷起动工况下能实现发动机稳定着火起动。点火角和排气VVT对发动机的燃烧稳定性影响较小。进气VVT对预燃室燃烧稳定性影响较大,进气门开起时刻推迟,着火上止点附近缸内湍动能变强;另一方面实际压缩比变大,主燃烧压入预燃室内部的新鲜混合气比例提高,预燃室点火燃烧稳定性显著改善。     

新一代高效低排放增压缸内直喷汽油机开发

为满足第四阶段油耗法规和国6b排放限制要求,以汽油机燃烧控制系统(GCCS)高效燃烧控制技术为核心,开发了全新一代采用米勒燃烧循环的1.5 L增压缸内直喷汽油机(TGDI)。基于多种先进的光学诊断技术搭建了燃烧系统可视化开发平台,通过对进气道、燃烧室结构及喷雾的优化设计,开发出了紧凑、高效、低排放的米勒燃烧循环控制原型。在此基础上结合系统性的降摩擦技术和分流冷却及低压废气再循环(EGR)技术,进一步降低了整机的油耗水平。热力学试验结果表明:该发动机万有特性最低油耗约为215 g/(kW·h),最高热效率约为39.3%,且具备不带汽油机颗粒捕集器(GPF)满足国6b排放的潜力。