汽車(chē)新技術(shù)之汽油機(jī)缸內(nèi)直噴-資料下載頁(yè)
2025-03-04 15:56本頁(yè)面
【正文】 是必然的，但 GDI的研究一定要在確保動(dòng)力性能的基礎(chǔ)上盡可能的 “ 節(jié)能減排 ” 。而從當(dāng)前的形式來(lái)看低碳問(wèn)題又是中之重。 ? 今后 GDI的主要技術(shù)研究開(kāi)發(fā)方向有： 降低NOx排放 、 二次燃燒技術(shù) 、 二次混合技術(shù) 、均質(zhì)混合壓燃技術(shù) 。 降低 NOx排放的技術(shù) ? 稀燃催化器 ：稀燃催化器的開(kāi)發(fā)將直接影響到 GDI汽油機(jī)排放問(wèn)題的解決。目前開(kāi)發(fā)的有稀燃催化還原型 NOx催化器、 NOx搜捕型等。但這些催化器都不同程度的存在轉(zhuǎn)化率低、工作溫度范圍窄、控制復(fù)雜、性能不如傳統(tǒng)的三元催化器等問(wèn)題，還需深入研究。日本三菱公司采用稀燃 NOx催化劑加三元催化劑的技術(shù) (圖 8)， NOx可以達(dá)到美國(guó)加州排放標(biāo)準(zhǔn)。 圖 7 三菱汽車(chē)公司稀燃催化器和二次燃燒系統(tǒng) 降低 NOx排放的技術(shù) ? 廢氣再循環(huán) ：廢氣再循環(huán) (EGR)是通過(guò)降低缸內(nèi)最高燃燒溫度及氧氣的相對(duì)濃度從而降低 NOx排放的一種有效方法。在 GDI汽油機(jī)中，因稀燃使缸內(nèi)富余氧氣較多，可實(shí)用較高的 EGR比率而不會(huì)使燃燒惡化。如果將再循環(huán)廢氣與可燃混合氣進(jìn)行分層，減少?gòu)U氣與可燃混合氣的摻混，保證點(diǎn)火時(shí)刻火花塞附近有適于著火的混合氣，避免廢氣靠近火花塞，能大大提高 EGR比率，從而大大降低 NOx排放。采用電控 EGR可以精確控制 EGR比率，能較好地解決發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性與 NOx排放之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題。 二次燃燒技術(shù) ? 二次燃燒 是指在進(jìn)行正常分層燃燒的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，除了在壓縮行程后期噴油外，在膨脹行程后期再次噴入少量燃油，在缸內(nèi)高溫、高壓氣體的作用下點(diǎn)火燃燒并使排氣溫度提高。 ? 通常，起動(dòng)后怠速狀態(tài)下的排氣溫度為 200℃ 左右，使用二次燃燒可使排氣溫度上升到 800℃ 。這樣可大大加快催化劑開(kāi)始工作的時(shí)間。 ? 反應(yīng)式排氣管可使發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣在排氣管中滯留，激活與空氣的反應(yīng)，并使膨脹行程后期的二次燃燒反應(yīng)在排氣管中繼續(xù)迸行，從而加速激活催化劑，使 HC排放降低。 二次混合技術(shù) ? 二次混合技術(shù) 是指在進(jìn)氣行程中先噴入所需燃料的 1/4，形成極稀的勻質(zhì)混合氣。在壓縮行程后期再次噴人剩余燃料，形成分層混合氣。在火花塞點(diǎn)火前，缸內(nèi)混合氣形成超稀均質(zhì)混合氣和較濃的分層混合氣。 ? 火花塞點(diǎn)火時(shí)，首先在濃混合氣處形成較強(qiáng)的火焰，迅速向稀混合氣空間傳播，因火焰較強(qiáng)，稀混合氣易點(diǎn)燃。稀混合氣的燃燒又會(huì)反射，促進(jìn)濃混合氣再次燃燒，使燃料充分燃燒，減少了積炭的產(chǎn)生。 均質(zhì)混合壓燃技術(shù) ? 分層稀燃 GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣不均勻， NOx會(huì)在燃料較稀的高溫區(qū)產(chǎn)生，而在混合氣較濃的區(qū)域易產(chǎn)生碳煙。 ? 在均質(zhì)混合稀薄燃燒 (HCCI)過(guò)程中，理論上是均勻混合氣完全壓燃、自燃、無(wú)火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程，這樣可以阻止 NOx和微粒的生成，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)較高的燃油經(jīng)濟(jì)性。 ? 均質(zhì)壓燃汽油機(jī)解決了汽油機(jī)指示熱效率低的問(wèn)題，空燃比不再受混合氣點(diǎn)燃和火焰?zhèn)鞑サ南拗疲瑫r(shí)，壓縮比也不受到爆燃的限制，因而，熱效率大幅度提高。由于均質(zhì)壓燃汽油機(jī)可以在稀薄混合氣中進(jìn)行燃燒， NOx的生成得到抑制，減輕了尾氣處理的壓力。理論上 HCCI燃燒可以不需要任何后處理裝置即可達(dá)到歐 Ⅵ 或更加嚴(yán)格的排放法規(guī)。 ? 但是， HCCI燃燒的實(shí)現(xiàn)需要解決兩個(gè)問(wèn)題，一是在各種變動(dòng)的工況和環(huán)境條件下可靠地工作，二是整個(gè)運(yùn)行工況的平均熱效率必須足夠高，以彌補(bǔ)采用均質(zhì)壓燃造成的汽油機(jī)成本提高的補(bǔ)償。 Thanks for your time 演講完畢，謝謝觀看！
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