汽油机稀薄燃____王燕军
发动机的稀薄燃烧系统
发动机的稀薄燃烧系统作者：阮迪望来源：《中国科技博览》2014年第31期[摘要]随着能源日益紧张和环境污染进一步加剧，对发动机燃油经济性的要求越来越高。
为了适应这种要求，开发了稀薄燃烧技术。
如通过采用气缸内直接喷射方式，将高压的燃料直接喷入设置在活塞顶部的深坑型燃烧室内，配合进气涡流及燃烧室内的气流运动，形成分层燃烧，同时精密控制缸内的燃料喷射量和喷射时间，结合提高压缩比和EGR技术，能有效地改善燃油消耗率和排放性能。
汽油机缸内直喷及稀薄燃烧技术已成为汽油机发展的方向。
[关键词]稀薄燃烧空燃比反馈控制输出转矩中图分类号：TU 712.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0328-01一、稀薄燃烧系统概述开发稀薄燃烧系统的目的就是使发动机在最佳百公里油耗的稀薄空燃比下稳定工作。
一般情况下，随着空燃比的增加，排放量增加，当A/F′16时，排放量达到最大值。
继续增加空燃比，由于空气的冷却作用，燃烧温度降低，排放量反而降低，但发动机的输出转矩的变动量增加。
因此，空燃比控制就是使其在同时满足油耗最佳、排放量低且发动机输出转矩变动量又小的范围内。
稀薄燃烧系统的关键就是如何精确地控制空燃比，以及改善燃烧使得在稀薄混合气下稳定燃烧。
为了改善燃烧过程，扩大稀薄燃烧范围，主要采取改进进气道，通过立式进气道，在燃烧室内形成强大的纵向进气涡流，以提高混合气的湍流强度；同时，在进气行程中进行燃料喷射，利用混合气的涡流，在火花塞附近形成比平均混合气浓度更浓的混合气，形成分层燃烧状态，以扩大稀薄燃烧范围。
二、稀薄燃烧方式稀薄燃烧技术是建立在混合气分层燃烧的基础上。
所谓分层燃烧，是在着火时刻火花塞周围分布适合于着火的浓混合气，而燃烧室其他地方为稀混合气。
到目前为止，根据混合气浓度梯度分布方式的不同，分层稀薄燃烧方式有如下几种：根据混合气形成方式不同，分为化油器式和汽油喷射式；根据气缸内涡流形式的不同，分为轴向分层和纵向分层式；根据喷射方式不同，分为气道喷射式（PFI）和缸内直喷（GDI）式。
稀薄燃烧发动机改型设计及燃烧特性仿真
[3] 杨靖，邹佳烨,薛清华，等•点火方式对汽油机燃烧过程的影响[J]•内 燃机工程,2020,41(01):12-17+26.
[4] 杨靖，邓帮林,崔东晓，等.KE研究,2006(06):23-26.
(2) 结果显示,双火花塞发动机在点火后燃烧速度更快， 可以减少曲轴到达上止点前发动机所做的负功。
(3) 优化后的双活塞发动机的累计散热量小于优化前， 降低了发动机的散热压力。
参考文献
[1] 朱棣,侯圣智，刘斌，等•直喷汽油机EGR与稀薄燃烧的协同作用[J]. 汽车工程,2017,39(6):615-620.
引言
目前，能源危机问题引起了全球的强烈关注，而汽油发 动机作为能源消耗的主要源头之一，人们对发动机节能的要 求越来越高，稀薄燃烧发动机应运而生。由于稀薄燃烧发动 机的过量空气系数较大、对燃烧过程要求高等特点［1］,提升 其燃烧性能变得尤为重要。由于火花塞的布置不在燃烧室的 中心，原始火核传播到两边燃烧室的距离不同，会造成两侧 油气燃烧的时间点不同，使得做功分散，造成燃烧效率的降
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图7燃烧放热率曲线(双火花塞)
HR.Rate (J/time)
图8燃烧放热率曲线(单火花塞)
累计放热率(J/time)
图9累计放热率曲线(双火花塞) 累计放热率(J/time)
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图10累计放热率曲线(单火花塞)
汽车实用技术
4结论
(1) 计算可知，双火花塞有更大的燃烧爆发压力，能够 提供更大的输出扭矩。
通过CONVERGE软件对发动机的燃烧状况进行三维仿 真分析，对比优化前后发动机的燃烧特性。由于单火花塞和 双火花塞模拟计算方法相似，本文中仅列出双火花塞燃烧模 型的计算步骤。图3为发动机燃烧室模型。
稀薄燃烧空燃比控制技术
稀薄燃烧空燃比控制技术
刘建霞;姚美红;符丽君
【期刊名称】《拖拉机与农用运输车》
【年(卷),期】2007(34)5
【摘要】为解决能源和环境两大难题,使发动机工作在稀薄燃烧区,而稀薄燃烧技术的关键是发动机空燃比的控制;采用先进的计算机控制技术使发动机在最佳稀薄空
燃比下工作,有效改善发动机动力性、燃油经济性、降低尾气污染。
【总页数】2页(P30-31)
【关键词】发动机;稀薄燃烧;空燃比
【作者】刘建霞;姚美红;符丽君
【作者单位】鲁东大学交通学院;河南科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TK401
【相关文献】
1.燃气发电机组“稀薄燃烧”和“富燃”的比较与应用 [J], 杨长安;
2.预燃室对天然气发动机稀薄燃烧的作用及其参数设计 [J], 叶映;董晶瑾;刘腾;王
解托;王浒;刘海峰
3.废气调温燃烧器燃烧控制模型研究-根据火焰温度判断燃烧程度和调节空燃比 [J], 艾军
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5.脉冲燃烧加热炉的空燃比控制技术 [J], 陈智华
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【CN109723537A】低热值燃气高效增压喷射稀薄燃烧综合控制系统及方法【专利】
（6）通常的低热值气体发动机控制单元因没有实时监测的氧气传感器、爆压传感器、排 温传感器 测量参数 ，因此无法 判断各缸燃烧状况 ，无法实现发 动机精确控 制以 及最佳稀薄 燃烧、最佳经济运行状态控制。
(10)申请公布号 CN 109723537 A (43)申请公布日 2019.05.07
权利要求书2页 说明书5页 附图1页
CN 109723537 A
CN 109723537 A
权 利 稀薄燃烧综合控制系统，包括低热值气体增压中冷单 元、空气增压中冷单元、燃气单独进气预燃室单元、主燃气喷射单元、安全防爆单元、点火式 内燃机单元、控制单元，
( 54 )发明 名称 低热值燃气高效增压喷射稀薄燃烧综合控
制系统及方法 ( 57 )摘要
本发明公开了一种低热值燃气高效增压喷 射稀薄燃烧综合控制系统 ，包括低热值气体增压 中冷单元、空气增压中冷单元、燃气单独进气预 燃室单元、主燃气喷射单元、安全防爆单元、点火 式内燃机单元、控制单元。本发明提高了低热值 气体机燃气进气密度及充气量；提高了低热值燃 气机整机运行的安全防爆性 ；实现主燃烧室分层 稀薄燃烧，并解决了进排气系统回火放炮问题的 发生；进而实现低热值气体内燃机采用较高的压 缩比以及缸内较高的过量空气系数，实现缸内主 燃烧室高效稀薄燃烧，降低缸内燃烧温度并避免 燃烧爆震现象的发生，进一步提高活塞压缩比 ， 最终提高内燃机热效率、降低排放及高效稳定可 靠运行的目的。
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CN 109723537 A
权 利 要 求 书
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5 .如权利要求4所述的控制方法，其特征在于：所述的低热值气体机在运行过程中基于 负荷特性及速度特性工况需求的控制策略 ，通过对各缸燃气和新鲜空气量的控制 ，实现最 佳稀薄燃烧状态，降低缸内燃烧温度并避免燃烧爆震现象的发生，进一步提高活塞压缩比 ， 最终提高内燃机热效率、提升工况响应性、降低排放及发动机高效稳定可靠运行的目的。
缸内汽油直喷稀薄燃烧技术
缸内汽油直喷稀薄燃烧技术周玉明1,胡健丽1,刘家全2(1.重庆科技学院,重庆400042;2.华北油田公司二连分公司,河北任丘062500)摘要:介绍了非均质进气、缸内直喷稀薄燃烧技术,分别介绍了三种统一式和三种分隔式缸内直喷稀燃系统。
采用该技术可在保持动力性指标的同时,还具有很好的燃油经济性,使有害排放大大降低。
关键词:稀薄燃烧;非均质分层进气;缸内直喷式燃烧方式;预燃室式燃烧方式中图分类号:TK 411 文献标识码:A 文章编号:1000-6494(2006)04-0035-04Lean Combustion Technology in Direct I njection G asoline E nginesZH OU Y u -ming 1,H U Jian -li 1,LI U Jia -quan 2(1.Chongqing C ollege of Science and T echnology ,Chongqing 400042,China ;2.North China Oilfield C o.,Renqiu 062500,China )Abstract :This paper introduces lean combustion technology in non -uniform gas inlet and direct injection gas oline engine.It als o introduces separately three -in -one and three separate lean combustion systems.The technology can not only keep its index of dynamic response but als o has better fuel economy ,which can reduce harm ful emissions greatly.K ey w ords :lean combustion ;non -uniform layer gas inlet ;combustion in direct injection gas oline engine ;combustion in precom 2bustion chamber 作者简介:周玉明(1946-),男,教授,主要研究方向:内燃机废气排放控制、内燃机节能。