汽车超稀薄燃烧技术研究论文

1 绪论 (2)

2 超稀薄燃烧技术的概念 (3)

3 缸外喷射稀燃系统(PFI) (5)

4 直接喷射稀燃系统(GDI) (7)

5.1 GDI发动机的燃油喷射系统 (8)

5.2 GDI发动机与PFI发动机燃油喷射系统的对比 (9)

5.3 GDI发动机的缸内流场 (9)

4.4 GDI发动机的超稀薄燃烧系统 (10)

4.5 GDI发动机的特点 (12)

5 均质混合气压燃系统(HCCI) (15)

5.1 HCCI概念 (15)

5.2 HCCI的燃烧特性 (16)

5.3 HCCI发动机对电控系统的要求 (20)

5.4 HCCI技术的应用 (20)

6 国内外超稀薄燃烧技术发展趋势 (22)

6.1 我国超稀薄燃烧技术发展趋势 (22)

6.2 国外超稀薄燃烧技术发展趋势 (22)

结论 (24)

致谢 (25)

参考文献 (26)

1 绪论

由于全球经济的发展，汽车拥有量迅速增加，成为非常严重的大气污染源。全球机动车保有量的增长比人口增长快得多。有关资料表明，1950年，全世界只有5000万辆汽车；到1995年，全球汽车总量已经超过6.5亿辆，平均每100人拥有10辆汽车；2010年全世界机动车数量达到8.2亿辆（不包括两轮和三轮机动车）。目前世界上大部分汽车集中在发达国家和地区，如ECD （Organizationfor Economic ooperation and Development ）成员国拥有世界汽车的70%，人均拥有汽车数很高，而且这些国家的汽车保有量仍在缓慢上升。如图1-1所示，我国汽车的生产量从1978年的14.9万辆增加到2010年的1826万辆，增加了近123倍，年增加率为19%。轿车年产量从1978年的4千辆增加到1997年的48.1万辆。到2003年底，中国汽车总保有量已超过了2400万辆，2010年底已超过7523万辆。

汽车保有量的持续快速增长加剧了城市环境的污染程度，在发达国家的城市中，汽车排放成为CO 2、CO 、NOx 、SO 2或者微粒等超过标准的大气环境中，每天约有800人因呼吸污染空气而死亡，患肺空气污染的最主要来源，成为人类健康和城市环境的

507

571

728

888

961

1379

1826

2742

3160

4985

5697

6467

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1365

2365

2925

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7523

1000

2000

3000

4000

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10000

2004年

2005年

2006年

2007年

2008年

2009年

2010年

单位（万辆）

汽车生产量

民用汽车保有量

私人汽车

图1-1 我国汽车的年产量和汽车保有量

最大威胁。世界城市约有一半的人生活在癌的人的比例逐年增加，控制汽车发动机的有害排放已刻不容缓。从上世纪70年代开始，各个国家相继对车辆和发动机的尾气

排放进行了严格的控制，并建立了相应的排放法规，随着人们对环保的认识日益加深，对车辆与发动机的排放控制也越来越苛刻。目前，国际上的车辆排放标准主要有三大体系：美国体系、欧洲体系（表1-1）、日本排放标准体系。各国排放法规中对排放测试装置、取样方法、分析仪等方面，大都取得了一致，但测试规范和排放量限值仍有很大差异。欧洲各国自1994年实行欧I排放标准以来，目前已开始实施欧IV标准。而我国自2000年1月1日起开始实施汽车排放标准，采用的是等效欧I的国1排放标准，2004年开始实施国2标准，以后还将逐步等效采用欧洲的排放法规体系。

表1-1轿车（passenger cars）的欧洲汽车废气排放标准（类别M1*），克每公里（g/km）标准等级开始实施日期CO THC NMHC NOx HC+NOx PM P

柴油

欧盟一期1992年7月 2.72

(3.16) - - - 0.97

(1.13)

0.14

(0.18)

欧盟二期1996年1月 1.0 - - - 0.7 0.08 - 欧盟三期2000年1月0.64 - - 0.50 0.56 0.05 - 欧盟四期2005年1月0.50 - - 0.25 0.30 0.025 -

欧盟六期(将来) 2014年9月0.500 - - 0.08

0.170 0.005 -

汽油

欧盟一期1992年7月

2.72

(3.16)

- - -

0.97

(1.13)

- -

欧盟二期1996年1月 2.2 - - - 0.5 - - 欧盟三期2000年1月 2.3 0.20 - 0.15 - - - 欧盟四期2005年1月 1.0 0.10 - 0.08 - - -

欧盟五期2009年9月 1.000 0.100 0.068 0.06

0.005*

欧盟六期(将来) 2014年9月 1.000 0.100 0.068 0.06

0.005*

2 超稀薄燃烧技术的概念

要了解超稀薄燃烧就必须先了解什么是稀薄燃烧，稀薄燃烧就是就是发动机在空燃比A/F大于理论空燃比的情况下燃烧。这样，燃料就可以燃烧完全，由于稀薄燃烧

时燃烧室内的主要成份为N

2和O

，它们的比热比较小，多变指数k较高，因而热效率

高，燃油经济性好，实现稀薄燃烧技术的关键是点火瞬时在火花塞处形成易于着火的浓混合气，空燃比A/F=12～13.5，其余处为稀的混合气。

在传统的汽车发动机上,为了保证发动机稳定可靠地运转,汽油机正常工作时,其所用混合气成分的空燃比应在12-18范围内调节。超稀薄燃烧是空燃比大于20∶1的

混合气的燃烧过程，它可以使燃料的燃烧更加完全。燃用稀混合气,由于其燃烧后最高温度降低,一方面使通过气缸壁的传热损失较小,另一方面燃烧产物的离解现象减少,使热效率也得以提高。从另一角度分析,采用稀混合气,由于气缸内压力、温度低,不易发生爆震,则可以提高压缩比,增大混合气的膨胀比和温度,减少燃烧室废气残余留量,因而可以提高燃油的能量利用效率。在采用稀混合气的同时,辅以相应的排放控

制措施,汽油机的有害排放物CO、HC、NO

X 、CO

将大大地减少,且稀燃时燃烧室内的主

要成分O

2和N

的比热较小,多变指数K较高,因而发动机的热效率高,燃油经济性好[1]。

迄今为止，汽油机的发展历时三代（图2-1）。传统化油器式和进气道喷射式汽

图2-1 汽油机发展的三个阶段

油机都是在气缸外形成混合气，然后进入气缸内燃烧，而GDI发动机则将汽油直接喷入到气缸内，利用缸内气流运动、燃油喷射雾化、燃烧室表面引导形成混合气后进行燃烧。表2-1比较了这三代汽油机的工作方式及优缺点：

表2-1 三代汽油机的工作方式及优缺点

GDI发动机PFI汽油机化油器汽油机

喷油方式混合气形成缸内直喷

均质混合气或者分

层稀薄混合气

进气道喷射

均质混合气

无

均值混合气

空燃比范围12～50，甚至更高化学计量比附近12～17

充气效率较较高（取消节流，燃

油汽化对进去冷却）一般（节气门）较低（节气门和喉

管）

压缩比10～13 7～9 6～8

控制精度和响应速度控制精度高，响应速

度快

稳态工况较好，过渡

工况和冷起动则较差

机械系统控制精度

和响应速度最慢

优化潜力可进行全方位的优

化进气管及燃烧的局

部优化

优化潜力小

发动机排放HC 冷起动较少，中小负

荷较多

较多较多NOx 较少高高CO 较多较多较多

现如今人们所知道的车用发动机稀薄燃烧系统包括缸外喷射稀燃系统(PFI)、直接喷射稀燃系统(GDI)和均质混合气压燃系统(HCCI).本课题将对以上三种系统的经济性能、环保性能、工作方式等方面进行对比分析，指出以后汽车发动机的发展方向和可能趋势，为国内的汽车制造企业以后的发展提出合理建议，已达到本课题的研究目的[2]。

3 缸外喷射稀燃系统(PFI)

在普通的PFI系统中进气为均质混合器，其空燃比一般在14.7，不能达到超稀薄燃烧，但是通过组织进气气流就可以达到超稀薄燃烧的效果，进气道喷射稀燃系统根据进气流在气缸内的流动形式不同,可分为涡流分层（如图3-1）和滚流分层（如图3-2）两种

1）涡流分层燃烧：这种燃烧方式一般是通过对进气系统的合理配置，使缸内产生强烈的涡流运动。在进气冲程初期，随着活塞向下运动，缸内形成较强的涡流。通过控制喷油时刻使喷油器在进气后期喷油，进入气缸的燃油大部分就保持在气缸的上部，气缸内的强涡流起到维持混合气分层的作用，气缸内将形成上浓下稀的分层效果，火花塞周围有较浓的混合气。这样形成的涡流在压缩后期虽然随着活塞的上行逐渐衰减，但涡流的分层效果仍可大体一直保持到压缩上止点，有利于点火燃烧。

发动机稀燃技术

发动机稀燃技术稀燃是稀薄燃烧的简称，指发动机在实际空燃比大于理论空燃比的情况下的燃烧，空燃比可达25:1，甚至更高。稀薄燃烧不仅使燃料的燃烧更加完全，而且也减少了换气损失，同时辅以相应的排放控制措施，大大降低了汽油机的有害排放物，因此具有良好的经济性和排放性能。稀薄燃烧可以提高发动机燃料经济性的主要原因是，由于稀混合气中的汽油分子有更多的机会与空气中氧分子接触，燃烧完全。采用稀混合气，由于气缸内压力低、温度低，不易发生爆燃，则可以提高热效率。燃用稀混合气，由于其燃烧后最高温度降低，一方面使通过汽缸壁的传热损失较小，另一方面燃烧产物的离解损失减少，使热效率得以提高。且当采用稀薄混合气燃烧时，由于进入缸内空气的量增加，减小了泵吸损失，这对汽油机部分负荷经济性的改善非常有利。另外，稀薄燃烧时燃烧室内的主要成分O2和N2的比热容较小，多变指数K 较高，因为发动机的热效率高，燃油经济性好。从理论上讲，混合气越稀，热效率越高。但就普通发动机来说，当过量空气系数α >1.05~1.15后，油耗反而增加。这是由于混合气过稀时，发动机混合气分配的均匀性变得更加敏感，循环变动率增加，个别缸失火的概率增加；等等，如果不解决这些问题，盲目地调稀混合气，不但不能发挥稀混合气理论上的优势，反而会费油。

燃用混合气的技术途径 1）使汽油充分雾化，对均质燃烧要保证混合气均匀及各缸混合气分配均匀。消除局部区域混合气偏稀的现象，避免电喷发动机调整时的有意加浓；同时，使缸内混合气的实际含量有所增加，失火及不稳定现象就会大大减少，发动机便可以在较稀混合气含量的条件下工作。要是汽油充分雾化，可以在预热、增加进气流的速度、增强进气流的扰动、增加汽油的乳化度以及使汽油分子磁化等方面采取措施。 2）采用结构紧凑的燃烧室。使压缩时形成挤流，以提高燃烧速度，从而提高燃烧效率，减少热损失。一般采用火花塞放在正中的半球形或蓬顶形燃烧室，或其他紧凑型的燃烧室。 3）加快燃烧速度。这是稀燃技术的必要条件和实施的基础。提高燃烧速度的主要措施是组织缸内的气体运动和调高压缩比。 4）提高点火能量，延长点火的持续时间。对于常规含量的混合气而言，普通点火系所提供的点火能量已经足够，但燃用稀混合气就应当设法提高点火能量。高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成，火焰传播距离缩短，燃烧速度提高，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用双火花塞或者多级火花塞装置来达到上述目的。

柴油发动机的燃烧解读

项目四柴油机混合气形成与燃烧学习目标：掌握柴油机两种混合气的形成方式及特点，掌握直接喷射式和分隔式两大类柴油机燃烧室的结构及性能特点；了解柴油机供油系统的组成和喷射过程，掌握柴油机的燃烧过程及影响因素，掌握电控柴油喷身系统的组成、分类、电子控制功能，并在学习过程中随时注意对柴油机和汽油机进行比较。任务一柴油机混合气形成与汽油机工作原理相比，只有一个行程即作功行程中，柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，且自然温度又较汽油低，所以采用的是压缩自燃式点火。任务二柴油机的燃烧过程

柴油机燃烧过程非常复杂，为了便于分析和揭示燃烧过程的规律，通常将这一连续的燃烧过程分为四个阶段，即着火延迟期（又称为滞燃期）、速燃期、缓燃期和补燃期，如图所示。（一）着火延迟期从柴油开始喷入气缸起到着火开始为止的这一段时期称为着火延迟期。着火延迟期内，燃烧室内的混合气进行着物理和化学准备过程。物理准备过程：燃油的粉碎分散、蒸发汽化和混合。化学准备过程：混合气的先期化学反应直至开始自燃。特点：压力没有偏离压缩线。

影响着火延迟期长短的主要因素是：喷油时缸内的温度和压力越高，则着火延迟期越短。柴油的自燃性较好（十六值较高），着火延迟期较短。燃烧室的形状和壁温等。喷油提前角：开始喷油到活塞到达上止点所对应的曲轴转角为喷油提前角。（二）速燃期速燃期:从开始着火（即压力偏离压缩线）到出现最高压力. 特点：压力急剧上升，压力达到最高（有可能达到13MPa以上）

一般用压力升高率λp〔kPa／(o)曲轴〕表示压力急剧上升的程度。式中：△p——速燃期始点和终点的气体压力差（kPa）; △θ——速燃期始点和终点相对于上止点的曲轴转角差（CAo）。特点：（1）压力升高率很高，接近等容燃烧，工作粗暴。（2）达到最高压力（6~9MPa）。（3）继续喷油。压力升高率过大，则柴油机工作粗暴，燃烧噪音大；同时运动零件承受较大的冲击负荷，影响其工作可靠性和使用寿命；压力升高率大，燃烧迅速，柴油机的经济性和动力性会较好。压力升高率应限制在一定的范围之内，柴油机的压力升高率一般应不大于0.4~0.5 MPa／(o)曲轴。与汽油机相比，柴油机的压力升高率较大。控制压力升高率的措施：减小在着火延迟期内准备好的可燃混合气的量

稀燃发动机的发展历程

稀燃发动机的发展历程稀燃就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1:25以上。其实，在20多年前就已经有人在研究稀燃技术。面对20世纪70年代初欧美国家的排放规定以及石油危机引起的降低油耗的需求，人们探索了由稀混合气运行，用氧化催化剂净化排气的方法，采用了一种带副燃烧室的发动机。这种由丰田及本田公司发明的燃烧方式由于从副燃烧室喷出火焰会造成热能损失，因此当时稀混合气发动机降低油耗的效果并不明显。从那以后，随着进气口的改进，气缸内旋涡生成技术的进步，由通用、福特、丰田、本田、日产等汽车公司先后研制成功的开口式燃烧室可以形成比带副燃烧室还好的稀薄混合气燃烧，并且随着进气口燃料喷射技术的发展和稀混合气传感器技术的开发，精密控制空燃比已成为可能。进入20世纪90年代，三菱汽车公司研制出来的缸内直喷技术使稀燃技术又进了一步。目前，各大公司都拥有自己的稀燃技术，其共同点都是利用缸内涡流运动，使聚集在火花塞附近的混合气最浓，先被点燃后迅速向外层推进燃烧，并有较高的压缩比。汽车汽油发动机实现稀燃的关键技术归纳起来有以下三个主要方面：一、提高压缩比。采用紧凑型燃烧室，通过进气口位置改进使缸内形成较强的空气运动旋流，提高气流速度；将火花塞置于燃烧室中央，缩短点火距离；提高压缩比至13:1左右，促使燃烧速度加快。二、分层燃烧。如果稀燃技术的混合比达到25:1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。三、高能点火。高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成，火焰传播距离缩短，燃烧速度增快，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用双火花塞或者多极火花塞装置来达到上述目的。《华夏时报》2001.11.29 文/钟强

柴油机的着火过程

第六章柴油机的着火过程第一节燃烧化学反应动力学的基础理论一．分子运动和碰撞柴油机的着火过程是复杂的物理化学过程，化学过程是激烈的热——链化学反应，要进行化学反应，必须经过它们分子之间的相互碰撞，并且符合碰撞要求才可实现。燃烧化学反应中分子运动和碰撞的基本理论归纳如下： A.参加化学反应的物质，分子必须相互碰撞。 B.分子的碰撞是杂乱无章的。 C.合适的方向上碰撞才有可能起化学作用。 D.运动能量超过最低能量。 E.最低能量称为活化能。 F.温度越高，化学反应速度越大。 G.压力与密度越大，碰撞频率越高，反应速度加快。二．活化络合物理论活化络合物理论（过渡态理论）的基本内容是：进行化学反应时候，分子不仅需要相互撞击，还需要适当能量，在适当的方位上撞击，以便获得形成一个不稳定，过度的，瞬态活化络合物。活化能E就是把初态反应物提高到络合物所需能量。反应关系表达为：反应物——活化络合物——终产物三.键能及其在化学反应中的作用。物质内部相邻原子间或离子间产生的相互结合或相互作用的称为化学键。可分为离子键，共价键，和金属键等几种类型。正负离子通过静电引力形成的化学键为离子键。物质内部相邻原子或者原子团通过共用电子对形成的称为共价键。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成金属键。物质起化学变化时，需要从外界吸收能量，达到破坏原子间或者离子间所必须吸收的能量，这种能量称为键能。第二节着火前燃料的物理——化学过程（焰前反应）一。着火的分类和含义按照火源性质，分为压缩自然和外源点火。按化学反应性质分为热式着火，链式着火，和热—链式着火。链式着火通过支链反应而自身积累活性中心并积聚能量。按着火阶段分，有高温单阶段着火和中低温多阶段着火。多阶段着火指历经冷焰，蓝焰到热焰的几个阶段着火。二．着火前的物理过程必须先将反应物质（空气和烃类）能互相充分气相混合，并相互撞击，同时，需要一定的初始能量。这就需要有进气过程，喷射过程，喷注的破碎和雾化过程，以至形成可燃混合气，并达到足够温度和压力的过程。这些都是着火前的物理准备过程。三.着火前的化学准备工作（1）着火的温度条件外源供热，获得热—链反应所必需的能源，是反应物具有足够的活化能以克服烃分子化学键断裂的阻抗。（2）着火的压力条件压力影响本质上是空气密度，分子运动自由程度大小和碰撞频率对着火的影响。（3）着火的浓度条件混合气浓度对着火的影响也是决定性的。可燃混合气的着火只能在一定的浓度范围内进行，超出极限范围，不管温度和压力多高，也难于着火。

汽车超稀薄燃烧技术研究论文

目录 1 绪论 (2) 2 超稀薄燃烧技术的概念 (3) 3 缸外喷射稀燃系统(PFI) (5) 4 直接喷射稀燃系统(GDI) (7) 5.1 GDI发动机的燃油喷射系统 (8) 5.2 GDI发动机与PFI发动机燃油喷射系统的对比 (9) 5.3 GDI发动机的缸内流场 (9) 4.4 GDI发动机的超稀薄燃烧系统 (10) 4.5 GDI发动机的特点 (12) 5 均质混合气压燃系统(HCCI) (15) 5.1 HCCI概念 (15) 5.2 HCCI的燃烧特性 (16) 5.3 HCCI发动机对电控系统的要求 (20) 5.4 HCCI技术的应用 (20) 6 国内外超稀薄燃烧技术发展趋势 (22) 6.1 我国超稀薄燃烧技术发展趋势 (22) 6.2 国外超稀薄燃烧技术发展趋势 (22) 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (26)

1 绪论由于全球经济的发展，汽车拥有量迅速增加，成为非常严重的大气污染源。全球机动车保有量的增长比人口增长快得多。有关资料表明，1950年，全世界只有5000万辆汽车；到1995年，全球汽车总量已经超过6.5亿辆，平均每100人拥有10辆汽车；2010年全世界机动车数量达到8.2亿辆（不包括两轮和三轮机动车）。目前世界上大部分汽车集中在发达国家和地区，如ECD （Organizationfor Economic ooperation and Development ）成员国拥有世界汽车的70%，人均拥有汽车数很高，而且这些国家的汽车保有量仍在缓慢上升。如图1-1所示，我国汽车的生产量从1978年的14.9万辆增加到2010年的1826万辆，增加了近123倍，年增加率为19%。轿车年产量从1978年的4千辆增加到1997年的48.1万辆。到2003年底，中国汽车总保有量已超过了2400万辆，2010年底已超过7523万辆。汽车保有量的持续快速增长加剧了城市环境的污染程度，在发达国家的城市中，汽车排放成为CO 2、CO 、NOx 、SO 2或者微粒等超过标准的大气环境中，每天约有800人因呼吸污染空气而死亡，患肺空气污染的最主要来源，成为人类健康和城市环境的 507 571 728 888 961 1379 1826 2742 3160 4985 5697 6467 7619 8616 1365 2365 2925 3534 4173 5218 7523 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年单位（万辆）汽车生产量民用汽车保有量私人汽车图1-1 我国汽车的年产量和汽车保有量最大威胁。世界城市约有一半的人生活在癌的人的比例逐年增加，控制汽车发动机的有害排放已刻不容缓。从上世纪70年代开始，各个国家相继对车辆和发动机的尾气

柴油机燃烧过程的FIRE仿真分析

柴油机燃烧过程的仿真分析北京理工大学机械与车辆工程学院计算机应用与仿真中心 Au. Tiger （运用Fire进行燃烧过程分析时，对于与燃烧有关的参数的设置，这里的分析将有一定的指导意义。这里所描述的，既可以说是参数对燃烧过程的影响，也可以说是运用Fire进行燃烧过程分析的指南。）基本操作 Fire自带的网格划分工具可以划分质量很高的六面体网格，但是数量巨大；如果和Hypermesh结合可以达到较好的效果，详细过程参见仿真论坛中关于FIRE的讨论版。由于本人对Fire本身建模、划网格的功能不十分熟练，因此大多在ProE或IDEAS中建模、在IDEAS中划网格，然后导出.unv格式的网格供Fire使用。网格的局部细化等在Fire 中使用Mesh Tools中的Refine工具完成。ICEM-CFD划分网格的功能也很强大，比I-DEAS 显得稍微快一些，而且适合划分复杂结构的六面体网格，结束后可以导出Nastran格式的网格供Fire使用。个人认为，较好的网格标准是：尽量是六面体单元（一个六面体单元最少可以分成五个四面体单元，一般是分成六个四面体单元，也就是说采用六面体单元能够显著降低计算规模，从而减少计算机时）；单个六面体单元的长宽高之间的比例越接近1愈好，不要超过10；单个六面体单元的棱与棱之间的夹角越接近90度越好，夹角不要低于15度，也就是说正方体是最好的六面体单元；单个四面体单元中最好的正四面体，实际要求就是面容比越小越好；对于整个模型，要求相邻的单元之间大小（长宽高）不能相差太大，一样大小最好，必要时要均匀过度。 Check中的distance工具可用于获取节点坐标、测量节点之间的距离。Fire中的默 Geo 认单位为国际单位。模型导入Fire中后，需要作适当的处理，原因是：流体计算是很费计算机时的运算，因此网格数量越小越能够很快得到结果，尤其是初期的趋势分析中（后期的精确计算需要较密集的网格保证精度）；模型中可能存在疏密不一致的情况——相邻两层网格的大小相差很大；模型中网格大小可能不适合所模拟的情况，例如含喷油的计算中网格大小大约是喷孔大小的4到6倍为佳，因此需要调整网格大小；……导入的网格最好是在划分网格的工具中就检查好没有坏单元的，如果有最好处理掉再导入。导入后，首先就是利用Fame工具中的Mesh Tools下的refine工具细化或粗化网格，我以为Redimension是最好用的，它可以很方便地改变网格的层数。其中有个Compression Factor，是指后选的那层网格是先选的那层网格高度的多少倍，可以是任何正数。任何网格变动后，都要记得用Mesh Tools下的Connect中的Conform connect连接一下，方法是在主窗口点选修改过的模型，然后点击Calculate default自动计算最小间距，不选Selection based方式，然后点击Conform即可。这一步是必须的，否则计算中会因网格问题出错。如果模型已有Selection，只要与之相关的网格没有任何变动，就还会保持原状。如果使用distance工具测量节点距离、或者使用Redimension工具选择单元时，偶尔发现无论点击哪里都选择的是同一个节点或同一个单元，原因可能是因为没有选中模型。网格修改完后，就可以在模型的边界面上建立Face类型的Selection了——用于施加边界条件。如果要作动网格，还需要建立Cell类型的Selection。动网格的实质就是，有一块

发动机燃烧新技术

发动机燃烧新技术——Hcci 发动机均质充量压缩着火HCCI（homogeneous charge compression ignition）燃烧是一种全新的燃烧方式。是将燃料、空气及再循环燃烧产物所形成的预混合气被活塞压缩，自燃、着火、做功的过程。一、HCCI燃烧方式概述 HCCI是均匀的可燃混合气在气缸内被压缩直至自行着火燃烧的方式。随着压缩过程的进行，气缸内的温度和压力不断升高，已混合均匀或基本混合均匀的可燃混合气多点同时达到自燃条件，使燃烧在多点同时发生，而且没有明显的火焰前锋，燃烧反应迅速，燃烧温度低且分布较均匀，因而，只生成极少的NOx和微粒（PM），在低负荷时具有很高的热效率。HCCI发动机主要具有以下几个特点： 1．超低的NOx和PM排放。 2．燃烧热效率高。HCCI发动机的热效率甚至超过了直喷式柴油机。 3．HCCI燃烧过程主要受燃烧化学动力学控制。 4．HCCI发动机运行范围较窄，HCCI发动机燃烧受到失火（混合气过稀）和爆燃（混合气过浓）的限制，使发动机运行范围变窄。对于高十六烷值燃料，由于HCCI发动机燃烧非常迅速，在高负荷工况下（混合气浓度大）易发生爆

震；对于高辛烷值的燃料，由于HCCI燃烧为稀薄燃烧，发动机在小负荷工况下容易失火。 5．HCCI发动机HC、CO排放偏高。这主要是由于HCCI 燃烧通常采用较稀的混合气和较强的EGR，因缸内温度较低造成的。二、柴油机HCCI燃烧的特点实现柴油机HCCI燃烧要面临两方面的困难：一是柴油粘度大，挥发性差，难以形成均质混合气；二是柴油作为高十六烷值燃料，容易发生低温自燃反应，均质混合气的燃烧速度控制困难，易造成粗暴燃烧。柴油HCCI的燃烧放热表现出特别的两个阶段。第一阶段（放热曲线上较小的峰值）与低温化学动力学有关（冷焰或蓝焰）；第二阶段（放热曲线上较大的峰值）是主燃烧期；第一阶段是第二阶段的焰前反应，焰前反应放出的热量加热了余下的充量，同时余下的充量继续被压缩，经历短时间的延迟后，余下的充量达到着火条件，几乎同时着火，使放热率迅速升高，表现在放热曲线上出现大的峰值。因此，HCCI燃烧速度较快，燃烧始点和放热率对压缩过程中充量的温度、压力等很敏感，控制起来很困难。如果HCCI燃烧控制得较好，则可在拓宽的大空燃比范围内进行高效稳定的燃烧，循环波动压力小，工作柔和。

发动机的燃油系统

发动机的燃油系统汽油机所用的燃料是汽油，在进入气缸之前，汽油和空气已形成可燃混合气。可燃混合气进入气缸内被压缩，在接近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功。可见汽油机进入气缸的是可燃混合气，压缩的也是可燃混合气，燃烧作功后将废气排出。因此汽油供给系的任务是根据发动机的不同情况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，最后还要把燃烧后的废气排出气缸。汽油及其使用性能汽油是汽油机的燃料。汽油是石油制品，它是多种烃的混合物，其主要化学成分是碳(C)和氢(H)。汽油使用性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命都有很大的影响。因此，车用汽油需要满足许多要求。化油器式发动机燃油系统一、燃油系统的功用及组成燃油系统的功用是根据发动机运转工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时，燃油系统还需要储存相当数量的汽油，以保证汽车有相当远的续驶里程。化油器式发动机燃油系统中最重要的部件是化油器，它是实现燃油系统功用、完成可燃混合气配制的主要装置。此外，燃油系统还包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、油气分离器、油管和燃油表等辅助装置。二、可燃混合气的形成过程汽车发动机的可燃混合气形成时间很短，从进气过程开始算起到压缩过程结束为止，总共也只有0.01～0.02s的时间。要在这样短的时间内形成均匀的可燃混合气，关键在于汽油的雾化和蒸发。所谓雾化就是将汽油分散成细小的油滴或油雾。良好的雾化可以大大增加汽油的蒸发表面积，从而提高汽油的蒸发速度。另外，混合气中汽油与空气的比例应符合发动机运转工况的需要。因此，混合气形成过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的过程。三、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求 (一)可燃混合气成分的表示法可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度，通常用过量空气系数和空燃比表示。 1.过量空气系数燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数，记作φa。φa=1的可燃混合气称为理论混合气；φa＜1的称为浓混合气；φa＞1的则称为稀混合气。2.空燃比可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作σ 。按照化学反应方程式的当量关系，可

稀薄燃烧

什么叫稀燃？顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。要了解稀薄燃烧，就先要了解发动机的空燃比。所谓空燃比是指在发动机进气冲程中吸入气缸的空气与燃油（汽油）重量之比，也就是说，混合气中的空气与燃油的比例称为空燃比。汽油与空气混合燃烧时，空气量过多或者过少都不能有效进行燃烧。汽油完全燃烧所必需的空气比例，可以根据理论计算得到，并称之为理论空燃比。具体地讲，一份汽油对14.7 份空气。因此理论空燃比为14.7。必须根据发动机的工况改变空燃比。在带有三效催化转化器的发动机中，发动机必须调整到理论空燃比，14.7∶1。在部分带节气门开启时，一般发动机以较稀薄的混合气，即空燃比在15－16∶1范围内运转，但在稀薄燃烧发动机中，将以更为稀薄的混合气，即空燃比大于18。稀薄燃烧技术的最大特点就是燃烧效率高，经济、环保，同时还可以提升发动机的功率输出。因为在稀薄燃烧的条件下，由于混合气点火比理论空燃比条件下困难，暴燃也就更不容易发生，因此可以采用较高的压缩比设计提高热能转换效率，再加上汽油能在过量的空气里充分燃烧，所以在这些条件的支持下能榨取每滴汽油的所有能量。比较著名的三菱缸内喷注汽油机（GDI），可令混合比达到40:1。它采用立式吸气口方式，从气缸盖的上方吸气的独特方式产生强大的下沉气流。这种下沉气流在弯曲顶面活塞附近得到加强并在气缸内形成纵向涡旋转流。在高压旋转喷注器的作用下，压缩过程后期被直接喷注进气缸内的燃料形成浓密的喷雾，喷雾在弯曲顶面活塞的顶面空间中不是扩散而是气化。这种混和气被纵向涡旋转流带到火花塞附近，在火花塞四周形成较浓的层状混和状态。这种混合状态虽从燃烧室整体来看十分稀薄，但由于呈现从浓厚到稀薄的层状分布，因此能保证点火并实现稳定燃烧。大众的直喷汽油发动机（FSI），则是采用了一个高压泵，汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。本田最新的VTEC发动机也将采用稀燃技术。这款取名为VTEC－i 2.0 升发动机将比一般本田发动机省油20%，其特点是将VTEC技术与稀燃技术相结合，也是当低转速时令其中一组进气门关闭，在燃烧室内形成一道稀薄的混合气体涡流，层状分布集结在火花塞周围作点燃引爆，从而起到稀薄燃烧作用。编辑本段稀薄燃烧发动机的技术

发动机燃料供给系统

第二节发动机燃料供给系统一、燃料供给系统功能及结构概述燃料供给系统（供油系统）的功能：对发动机的性能而言，燃料系统主要具有将不含有灰尘、水分和空气等杂质的干净燃料输送给发动机的功用。此系统与发动机的输出功率、排气烟度以及高压油泵、喷油器的正常工作等发动机故障现象也有着密切的关联。柴油机燃料供给系统的任务，是根据柴油机工作的需要，定时、定量、定压地将柴油按一定的供油规律成雾状喷入燃烧室内与空气迅速混合燃烧。柴油机燃料供给系统由下列组成： 1．燃油系统工作流程图（图1-2-1）图1-2-1 燃油系统工作流程图

燃油供给装置包括：燃油箱总成、燃油粗滤器、输油泵、进油管、燃油精滤器、高低压油管、喷油器和回油管。燃油供给装置的功能在于贮存、输送、清洁，提高柴油压力，通过喷油嘴呈物状喷入燃烧室与空气混合而成可燃混合气。二、燃油供给系统的主要零部件有关输油泵、燃油滤清器、调速器、角度自动提前器、喷油泵、喷油器的结构、原理、修理、保养请参看该发动机的使用维护说明书。1.带锁燃油箱总成（图1-2-2）该车型的带锁燃油箱总成按容积共分3个系列，容量分别为400L、320L、270L。一般情况燃油箱总成放置在汽车前进方向的右侧，空滤总成的后部。该燃油箱总成采用钢板卷压成型，端盖咬接答焊，内表面防腐密封处理。具有耐腐蚀、防锈和不易泄漏，容积大等优点。油箱的中上部是加油口,加油口直径为φ100mm，加油口高出燃油箱45mm，为了加油方便，加油管内带有可以拉出的延伸管，延伸管底部装有铜丝滤网。油箱盖由耐油橡胶垫密封，靠三爪弹簧片锁紧，在油箱盖上并设有通气孔，排出油箱内的蒸汽，保持内外气压一致。油箱盖上装有链索扣环，与加油管内的延伸管相连，以免盖子失落。

发动机燃烧技术

一、概述内燃机的发展已经有一百多年的历史，自从1876年奥托发明的第一台火花点火式发动机和1892年迪塞尔发明第一台压燃式发动机以来，由于具有较高的热效率、比功率和可靠性，内燃机成为了最主要、最理想的船用、工程机械以及车用动力。美国机械协会认为汽车是20世纪唯一的也是最重要的工程界的成就。在可以预见的未来，发动机仍然是汽车、机车、轮船、农用机械和工程机械等移动装置的动力源。然而随着世界经济的高速发展，促使内燃机的保有量迅速增加，这样能源消耗以及环境污染问题就日益严重，相应地对内燃机提出了新的技术要求。其中提高内燃机燃油经济性一直是该领域研究工作者所追求的。同时保护环境的呼声日益提高，如何降低内燃机的有害排放物，是大家共同关心重视的课题。一方面，通过机内净化技术，如柴油机采用电控高压共轨喷射技术，并结合燃烧系统、进排气系统的优化改进，使得整机的排放性能得到极大的改善；另一方面，机外净化技术，将各种污染物的排放量控制在非常低的水平。而内燃机的燃烧技术是改善内燃机动力特性、经济性和排放性的本质和关键技术，当很多研究者对内燃机的燃烧技术进行了研究，为提供内燃机动力特性，降低排放量提供了技术支持。二、内燃机燃烧技术介绍首先是压燃式柴油机燃烧技术，柴油机是典型的压燃式发动机，通过缸内压缩混合气体到一定压力与温度，使得混合气体自燃，其中预混燃烧量越多，初始放热率峰值越高，相应地燃烧最高温度就越高，氮氧化物的排放量就增加，其后接着进行扩散燃烧，燃油与空气边混合边燃烧。因此，传统柴油机需要较高的喷射压力，以及适当的空气涡流强度，保证扩散燃烧充分完成，以便降低排气烟度。这种燃烧方式的有点是很明显的，首先是热效率高、燃油经济性好，由于可以采用较高的压缩比，因此热效率比较高，经济性好。但是其缺点也是很明确的，首先是其振动噪声大，由于在上止点前的第一阶段非均质预混合燃烧会引起较高的压力升高率，因此该种燃烧方式的振动噪音比汽油机的要大，其次，其氮氧化物的排放量变高，预混合燃烧会引起较高的燃烧温度，且燃烧室的空气比较富裕，因此，氮氧化物的排放会较高，而且由于扩散燃烧的存在可能使得混合气燃烧不完全，从而使得引起的颗粒物排放比汽油机要高。其次，是点燃式发动机，这种形式的发动机主要应用于汽油机上，这种燃烧方式与柴油机相比，汽油机属于典型的预混燃烧，这种燃烧方式有很多的优点，比如说，工作运转平稳，其在进气行程中燃油就喷入进气管，遮掩燃油与空气有足够的时间在着火前进行充分地混合，形成基本均匀的可燃混合气，因此汽油机工作比柴油机要来的平稳，并且其振动噪声也要比柴油机小很多。更值得一提的是，在如今环境保护的大趋势与政策下，汽油机的燃烧方式中氮氧化物与颗粒物的排放比柴油机低很多，因为基本均匀的预混燃烧，颗粒物的排放比较低。由于较低的燃烧温度，使得氮氧化物的排放也是比柴油机要低很多的。三、内燃机燃烧技术的发展

发动机原理——第四章-汽油机混合气形成和燃烧..

第四章汽油机混合气形成和燃烧汽油机与柴油机相比主要有如下特点: 汽油机柴油机 1 点燃式。压燃式。 2 τi 影响小。 τi 影响大。 3 进入汽缸的是混合气，混合时间长。进入汽缸的是新鲜空气，混合时间短。 4 T max 高，热负荷大。 p max 高，机械负荷大。 5 压缩比低，ε = 6～10。压缩比高，ε = 12～22。 6 有爆燃问题。有工作粗暴问题。 7 组织气流运动的目的是为了组织气流运动的目的是为了加速火焰传播，防止爆燃。促进燃油与空气更好地混合。 §4-1 汽油机混合气形成一、混合气形成过程 1 喉口流速↑ → P ↓ → 雾化效果↑ 2 节气门开度↑ → 喉口真空度?p n ↑, 进气管真空度?p i ↓ → 从 ??p p n i <到??p p n i > 3. 节气门开度一定, n ↑ →

?p n ↑, ?p i ↑ 4. 节气门开度↓，n ↑ → ?p n ↑ → 蒸发性↑ 进气温度↑ → 蒸发性↑ 二、理想化油器特性与供油系校正（一）理想化油器特性各种工况下满足最佳性能要求的理想混合比 — 试验结果。 1 影响因素（1）转速n — 影响较小。（2）负荷 — 影响大。 2 空燃比A F /=空气质量燃料质量经济混合气 A / F = 17 功率混合气 A / F = 12～14 怠速混合气 A / F = 10～12.4 （1）常用工况 — 中等负荷要求提供经济混合气。（2）负荷 > 90% 以及怠速, 低速下 — 加浓。（二）简单化油器特性单纯依靠喉口真空度? p n 决定供油量的化油器。节气门开度变化 → A/F 变化 ?p n ↑ → A/F ↓ — 混合气浓与理想化油器有差异, 不能满足汽油机要求。（三）主供油系校正

7.稀薄燃烧技术

6.缸内直喷、稀薄燃烧技术(HCC) 为了降低油耗和减少排放，日本的三菱公司和德国的大众公司都设计出了缸内直喷和稀薄燃烧的汽油发动机，日本三菱的叫GDI技术，德国大众的叫FSI技术。正常的燃油和空气的混合比是14.7：1，当混合气体的浓度比超过理论空燃比，假设达到了25：1，这时油的浓度很低，不但会很难点燃，造成发动机断火，而且燃烧缓慢，造成发动机犯热、无力。虽然依靠加大点火能量能够有所缓解，但不能从根本上解决问题，所以，单靠提高点火能量不是解决问题的办法。分层燃烧可以实现稀混合气的点燃，但必须设计成缸内直喷才能实现。对于缸外喷射的发动机，是无法实现分层燃烧的，这是因为缸外喷射时混合气浓度是一致的，要浓都浓费油，要稀都稀点不着，所以无法分层燃烧。但缸内直喷就不同了：它可以在进气冲程先喷一点油，形成25：1的稀混合气，等压缩终了接近上止点时，再向火花塞处喷一点油，在火花塞电极处形成一团14：1的功率混合气，这团较浓的混合气是很容易被点燃的。而如果用这个较浓的混合气去点燃其他的混合气，显然也是很容易的，这就是分层燃烧。如果采用分层燃烧，就可以实现在很低的燃油浓度下，实现发动机的正常运转。而从上面的分析我们可以看出，实现分层燃烧的前提就是气缸内的混合气体不均匀化，只在靠近火花塞电极的区域内使用稍浓混合气。

日本三菱的GDI是最早的缸内直喷汽油发动机，其实无论是GDI 还是FSI，或者其他的缸内直喷稀燃发动机，它们的设计理念就是想借鉴柴油发动机节油的先天优势，来实现对汽油机的优化，所以他们在结构上有一定的相似点。柴油机是缸内喷射，这些发动机也是，柴油机的压缩比很高，这些发动机的压缩比也比一般的汽油发动机高，一般都在12：1左右，但是，在这种压缩比下，还是不可能实现压燃，而且，汽油这种燃料的稳定性要比柴油差很远，注定不能压燃，还是要依靠火花塞来点燃。所以稀燃技术就成为这类直喷发动机的独门秘笈，以提高燃烧效率来实现节油环保的目的。那么这两者技术是如何实现混合气在气缸内分层的呢？GDI采用的是真正的直接喷射，设计师将喷油嘴布置在气缸顶部离火花塞和进气门都很近的地方，在发动机进气行程中，它也会喷油，但是喷油量非常的少，在活塞向下运动到底部再向上进行压缩时，气缸内的空气已经得到完全混合，这就如同缸外喷射的道理。但这时的混合气是不能被点燃的，因为浓度实在是太低了，预先达到这种浓度，只是为第二次喷油点燃缸内气体，并充分燃烧做准备；当然，这种稀混合气还有一个好处，就是可以提高压缩比而不会产生爆燃。当活塞即将到达上顶点，喷油嘴开始第二次喷油，因为喷出的燃油是漏斗形，越是靠近喷油嘴的地方，浓度就越高，而火花塞离喷油嘴很近，显然，此时在火花塞跳火间隙附近的燃油浓度是很高的，比其他部位的混合气要高，从而实现了不同区域出现不同浓度的混合气，也就是所谓分层。

宝马3系决定弃用稀薄燃烧发动机

宝马3系决定弃用稀薄燃烧发动机来源：盖世汽车社区https://www.360docs.net/doc/c110100077.html, 德国宝马正在更新小型车。在日本市场，除“1系”外，“3系”也推出了新车型。3系投入并联式混合动力车成为热门话题，其实普通车型的发动机也有很大变化。以前1系及3系以自然吸气的稀薄燃烧（Lean Burn）发动机为主。稀薄燃烧发动机不同于将燃烧室内的混合油气与空气的比例设定为理论空燃比的普通发动机，而是通过燃烧稀薄的混合油气来提高燃效。该发动机在日本从2010年秋季开始采用，从排量2.0L的3系轿车来看，使10·15模式燃效提高了27％。然而，新款1系及3系均退出了稀薄燃烧发动机的行列。1系改为了1.6L、3系改为了2.0L的带涡轮增压器的理论空燃比发动机。对宝马来说，直列6缸发动机凭借顺滑的旋转已然成为一块招牌，但如今该公司却将该6缸发动机中设定的稀薄燃烧发动机换成了4缸涡轮发动机。也就是说，宝马在使用稀薄燃烧发动机才仅数年的情况下就转变了方针。 2005年笔者对宝马动力传动系统战略进行采访时，该公司表示其目标是推进自然吸气发动机的直喷稀薄燃烧化，采用理论空燃比的直喷涡轮，最终实现稀薄燃烧的直喷涡轮发动机。宝马停止使用稀薄燃烧发动机的真正原因不得而知，据估计，可能是因为随着尾气中的NOx（氮氧化物）增加而专门配备的NOx吸附还原催化剂很难满足严格的尾气排放规定的要求。另外，还有一种解释是，在必须符合世界各地不同尾气规定的情况下，统一成理论空燃比的发动机更容易达标。在稀薄燃烧发动机方面，三菱汽车等曾凭借直喷技术实现实用化。该发动机虽然在燃效方面具有优势，但却存在燃烧室容易积碳以及尾气处理难度大的问题，因此应用案例在慢慢减少。虽然宝马及戴姆勒曾凭借压电式喷油嘴以及称为喷雾引导方式的新型成层化技术再次向稀薄燃烧方式发起挑战，但最后宝马还是将方向转到了通过使用理论空燃比的涡轮来实施小型化（Downsizing）的方向上来。现在，推进“SKYACTIV”技术向自然吸气及高压缩化发展的马自达又将最终目标锁定了隔热的稀薄燃烧发动机。据马自达介绍，只要大幅提高空气过剩率，NOx便会减少，从而无需做尾气处理。不过，这种空气过剩的混合油气在火花塞无法点燃，因此还需要导入像HCCI（均质预混合燃烧）那样的新燃烧形态。在发动机领域，兼顾燃效和尾气始终是一项难题，这一情况今后或许还将继续下去。亮相后又消失的稀薄燃烧发动机能否再次出场，接下来就要看马自达的了。（盖世汽车社区编译自《日经汽车技术》）

汽油机的最新燃烧技术进展

汽油机最新燃烧技术进展概要：本文对近年来在汽油机的燃烧技术进展作了介绍，并对新的燃烧技术对降低油耗和减少燃烧排放物方面所取得的技术进展作了评论，在整个他们的速度/负载范围内的最优燃烧，发动机应工作在三个燃烧模式：分层点燃式(SCSI)、均质点燃式(HCSI)、均质压燃式（HCCI），实现最大限度的降低燃油消耗和发动机排放的关键技术是喷雾引导的直喷系统、灵活可变的气门驱动、基于发动机控制的缸内压力。关键词：汽油机；火花塞点火；GDI;DISI;HCCI;HCSI;直接喷射；均质燃烧；分层燃烧术语：AFR：空燃比 BMEP：平均有效压力 BFSC：刹车油耗 BTDC：上止点前 CI：压燃式点火 COV:变异系数 CR：压缩比 DI：直接喷射 DISI:直接喷射火花塞点火 EGR:废气再循环 EVC：排气门关闭 FE：燃油经济型 HC：烃类 HCCI:均质混合燃烧HCSI:均质点燃式燃烧 HT：传热 IMEP：平均指示有效压力NVO：负阀重叠 VVT：可变气门正时 1引言人类的汽车革命极为迅猛, 也极大地改变了我们的生存环境。从早期的化油器发动机开始,人类在汽车引擎技术上不断创新,在提升燃料效率和降低能耗与污染物排放方面不间断的努力。从化油器到单点电子喷射、多点电子喷射再到多点顺序喷射,发动机不断进化,而缸内直喷技术无疑是人类在汽车发动机方面的最新成就。先来看一下缸内直喷的概念:缸内直喷技术(Direct Injection)是指将燃油直接喷入汽缸燃烧室内的发动机技术, 而之前的汽油发动机都是将燃油喷注于进气歧管内。缸内直喷技术还被称为FSI(Fuel Stratified Injection)技术。百年间,这样的技术进步也带给人类自身更多的好处。缸内直喷技术借助电脑系统直接控制燃油的喷射时间、喷射压力和喷射量,相比过去的技术,新技术不需要受限制于传统机械构造方式, 而且能够依照发动机的需要随时调整空气与燃料的混合比例,不但促进燃料燃烧效率提升15%以上,也大大减少了废气中的污染物水平,对发动机功率的提升效果也非常明显。 1．1缸内直喷技术的六大优势：由于燃油被精确的喷射于汽缸燃烧室内, 也直接带来了六大好处: 一、节省燃油。现代发动机技术的趋势之一就是节约燃料, 而缸内直喷技术可以大大提升燃油与空气混合的雾化程度与混合的效率, 带来燃油的节约。采用缸内直喷技术的车型油耗水平可下降3%以上。二、减少废气排放。人类对生存环境的重视也造就了环保发动机的不断诞生。缸内直喷发动机的高压燃油泵能提供高达120巴的压力,确保燃料充分燃烧,最大程度的减少废气中的有害杂物。三、提升动力性能。由于燃料的混合更充分,燃烧更彻底,也带来了燃料转化为动能的效率提升,直接推动了发动机动力性能的增加,同排量下,最大功率可提高15%。四、减少发动机震动。由于缸内直喷技术允许更高的压缩比,缸内爆震情况的大大减少,对降低发动机低速情况下的震动也有明显的效果。五、喷油的准确度提升。缸内直喷技术的关键就是电脑系统的精确控制。由

浅谈汽车发动机直喷稀燃技术

江苏经贸职业技术学院毕业设计（论文）题目：浅谈汽车发动机直喷稀燃技术系（院）工程技术系专业班级 10汽车（单）学号 1007061118 学生姓名李旭东指导教师沈南瑾职称高工 2013年 3 月12 日

浅谈汽车发动机直喷稀燃技术摘要汽车发动机直喷稀燃技术，采用该项技术的发动机具有高节能，高效率,低排放的优点，已成为现在车用汽油发动机一个十分重要的发展方向。本文首先介绍了汽车发动机直喷稀燃技术的简单概念及其优点和缺点。在与普通的进气道喷射发动机比较的基础上，研究了运用了直喷稀燃技术发动机简单工作原理，重点阐述了直喷稀燃技术在奥迪A8为代表FSI车型的应用情况，指出了空气供给系统和燃油供给系统，排放系统方面的主要变化，以及对这些部分的控制，并分析了该发动机对尾气的特殊净化技术，简单的介绍了国内外该技术的应用情况，直喷稀燃技术有很大的发展潜力，将得到更大发展并将取代现有的进气道式喷射技术。关键词直喷稀燃发动机应用 FSI The car engine with direct injection lean burn technology discussion Abstract The adoption of the direct injection lean burn engine technology has the advantages of high energy saving, high efficiency, but low emissions and it has become a very important direction of vehicle gasoline engine. This article firstly introduces the concept, the advantages and disadvantages of the direct injection lean burn engine technology. On the basic of the comparison with port fuel injection engine, it has investigated and applied the simple working principle of the direct injection lean burn engine technology, focused on the direct injection lean burn engine technology in the Audi A8 application for FSI models, and pointed out the air supply system and the fuel supply system, the main changes in discharge system, and the control of these parts. What’s more, it has analyzed this engine’s special purification technology to exhaust gases and briefly introduced the domestic and foreign application of this technology. The direct injection lean burn technology has great developmental potential and it will have the greater development to replace the existing intake port injection technique. Keywords Direct injection Lean-burn Engine Application FSI

汽车稀燃技术

汽车稀燃技术稀燃技术释义：发动机“ 稀燃” 技术指通过一定的技术手段, 降低发动机混合气中的汽油含量, 以达到降低能耗和排气污染目的的技术。采用稀燃技术的汽油发动机，空气与汽油之比（通常是质量比）可达25：1以上（正常情况下，理论空燃比为14.7）。实现稀燃的关键技术汽车汽油发动机实现稀燃的关键技术归纳起来有以下三个主要方面：一、提高压缩比采用紧凑型燃烧室，通过进气口位置改进使缸内形成较强的空气运动旋流，提高气流速度；将火花塞置于燃烧室中央，缩短点火距离；提高压缩比至13：1左右，促使燃烧速度加快。二、分层燃烧如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。为了提高燃烧的稳定性，降低氮氧化物（NOx），现在采用燃油喷射定时与分段喷射技术，即将喷油分成两个阶段，进气初期喷油，燃油首先进入缸内下部随后在缸内均匀分布，进气后期喷油，浓混合气在缸内上部聚集在火花塞四周被点燃，实现分层燃烧。三、高能点火高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成，火焰传播距离缩短，燃烧速度增快，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用双火花塞或者多极火花塞装置来达到上述目的。以上三点只是对整体汽油发动机稀燃技术而言，具体到某种机型会有所偏重。因为各种汽油发动机稀燃方式的技术措施不完全一样，甚至同一部发动机在不同的工况下稀燃方式也会不完全一样。有些着重缸内气流运动及燃油分布的配合，重点在分层燃烧。有些着重加大点火能量、增快火焰传播速度和缩短火焰传播距离，重点在高能点火。