汽車(chē)新技術(shù)之汽油機(jī)缸內(nèi)直噴(參考版)
2025-03-06 15:56本頁(yè)面
【正文】 ? 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。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。 ? 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。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。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。 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。這樣可大大加快催化劑開(kāi)始工作的時(shí)間。 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。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。 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。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。 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。而從當(dāng)前的形式來(lái)看低碳問(wèn)題又是中之重。另外， GDI較高的噴射壓力要求也造成汽油泵和噴油器功率要求高，汽油的潤(rùn)滑性差，因此，如何開(kāi)發(fā)出抗磨損能力強(qiáng)、功率消耗低的供油系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)，也是直噴汽油機(jī)需要解決的一個(gè)問(wèn)題。發(fā)動(dòng)機(jī)不同負(fù)荷的噴油時(shí)刻相差較大，各種負(fù)荷間平滑過(guò)渡所要求的噴射策略也較復(fù)雜，因此實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力的連續(xù)變化需要較復(fù)雜的控制策略。 ? 噴油器問(wèn)題： GDI汽油機(jī)的噴油器置于氣缸內(nèi)，由于噴油壓力低，噴孔沒(méi)有 自潔能力 ，很容易積垢 ，造成噴油量減少、噴霧特性變壞，進(jìn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒惡化，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出和排放。 ? 催化器問(wèn)題 ： GDI汽油機(jī)工作在稀空燃比條件下，其造成的富氧和較低的排氣溫度使傳統(tǒng)的三元催化器對(duì) NOx的轉(zhuǎn)化率不高，廢氣排溫較低不利于三元催化器的起燃，限制了它在 GDI汽油機(jī)上的應(yīng)用。 3)微粒排放 。雖然因采用較稀的空燃比，氣缸內(nèi)的反應(yīng)溫度較低，但由于分層混合氣由濃到稀將不可避免地出現(xiàn)混合氣過(guò)濃或濃混合氣區(qū)域過(guò)大的狀況，這些區(qū)域恰恰是高溫區(qū)域，使 NOx生成增加。壁面阻擋型直噴系統(tǒng)，因噴霧碰壁較多，而活塞頂和缸壁的溫度低，使 HC排放較高。采用混合氣分層后，極易造成火焰從濃區(qū)向稀區(qū)傳播時(shí)熄滅。但其排放總體上要高于工作在理論空燃比下，附加三元催化等尾氣處理裝置的進(jìn)氣道噴射汽油機(jī)。但是GDI技術(shù)同樣存在著許多技術(shù)瓶頸制約了它的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，亟待改進(jìn)。 ? FSI發(fā)動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)勢(shì)有： 動(dòng)態(tài)響應(yīng)好 、 功率和扭矩可以同時(shí)提升 、 燃油消耗降低 ? 裝配車(chē)型： 奧迪 A A6L、 A8L等 ? SIDI： SIDI是 Spark Ignition Direc
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