汽油机缸内直喷稀薄燃烧技术_GDI_.pdf

第 4 期 　2007 年 客 车 技 术 与 研 究 ·设计 ·计算 ·研究 · 汽油机缸内直喷稀薄燃烧技术( GD I) 周 　华 ,张晓辉 , 韩玉环 ( 中国汽车技术研究中心 , 天津 　300 162) 摘 　要 :在对 GD I 燃油喷射系统和燃烧系统等关键技术的介绍基础上 ,通过对 GD I 缸内流场的结 构 、在不同负荷下混合气分区域控制模式分析 ,阐明缸内直喷汽油机的工作过程 、燃油经济性及排 放特点 。 关键词 :汽油机 ;汽油直喷 ;稀薄燃烧 ;燃油经济性 ;排放 ( ) 中图分类号 :U464 . 17 1 　　　　文献标识码 :B 　　　　文章编号 :1006333 1 2007 Abstract :On t he basi s of int roduction on t he key t echnique of fuel inj ection sy st em and combu stion syst em in GD I en gines , t hi s p ap er analy ses t he fluid field st ruct ure of GD I engine cylinder , t he mixt ure cont rol mo de in sep arat e di s t rict under different engine load . Meanwhile , it al so illu st rat es t he combu stion p rocess , fuel oil economy and emi s sion feat ure of GD I engines. Key words :ga soline engine ; ga soline direct inj ection ( GD I) ; lean burn ; fuel economy ; exhau st emi ssion 　 　　稀薄燃烧是提高汽油机燃油经济性的重要手 油器的特点是 ,在其喷油嘴的头部设有一个特殊的 段 。缸内直喷汽油机稀薄燃烧技术可以分为均质稀 涡流腔 ,通过该腔可产生一股强涡流 ,不仅对喷油嘴 燃和分层燃烧两种燃烧模式 。中小负荷时 ,在压缩 喷孔具有自洁作用 ,使其可靠性得到提高 ,而且能使 行程后期开始喷油 ,在火花塞附近形成较浓的可燃 燃油喷束的一部分动能直接转化为水平的旋转动 混和气 ,在远离火花塞的区域 , 形成稀薄分层混和 能 ,从而降低油束的穿透度 ,避免其沾湿活塞和缸套 气 ;大负荷及全负荷时 ,在早期进气形成中将燃油喷 壁面 。在早喷时喷雾形状是适宜均质混合的中空扩 入气缸 ,形成完全的均质化学计量比进行燃烧 。另 散型 ,在晚喷时是适宜分层燃烧的紧凑型 。喷油压 外 ,也有采用分段喷油技术分层混合气 ,即在进气早 力主要影响雾化质量和贯穿速度 ,较适当的喷油压 期开始喷油 ,使燃油在气缸中均匀混合 ,在进气后期 力为 5～10 M Pa (最高为 12 M Pa) 。 再次喷油 ,最终在火花塞附近形成较浓的可燃混和 气 。近些年来 ,对以分层稀薄燃烧缸内直喷汽油机 为代表的新型稀薄燃烧模式的研究和应用极大地提 高了汽油机的燃油经济性 。 1 　GD I 的关键技术 1. 1 　GD I 的燃油喷射系统 GD I 通常划分了负荷区 , 因此要求 GD I 燃油喷 射系统至少要能提供 2～3 种不同的操作模式 , 以适 应不同的负荷要求 。GD I 要求喷油器雾化水平高 , 能