汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理8章3(王建昕)

主要內(nèi)容：汽油機(jī)的燃燒過程及其特點(diǎn)汽油機(jī)的不正常燃燒汽油機(jī)的混合氣形成汽油機(jī)燃燒室及其特性汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)與控制技術(shù)稀薄燃燒與缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)第8章汽油機(jī)的混合氣形成及燃燒過程8.6稀薄燃燒與缸內(nèi)直噴汽油機(jī)缸內(nèi)直噴（GDI）

進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射（PFI）

傳統(tǒng)汽油機(jī)的弱點(diǎn)：由于采用量調(diào)節(jié)，存在較大的泵氣損失，使熱效率降低；由于爆震而不能采用高壓縮比，使熱效率降低；濃混合氣的比熱容比較低，使熱效率降低。汽油機(jī)發(fā)展三階段8.6稀薄燃燒與缸內(nèi)直噴汽油機(jī)8.6.1稀薄燃燒（LeanBurn）的基本概念化油器Φa=0.8～1.2PFI（排放為目標(biāo)）Φa=1.00.8～1.2非直噴稀燃Φa=0.8～1.7稀燃GDIΦa=0.8～4.0稀燃定義：

Φa＞1.0的燃燒8.6.2非直噴稀燃汽油機(jī)1、均質(zhì)稀燃通過提高湍流強(qiáng)度、采用高能點(diǎn)火、優(yōu)化燃燒室設(shè)計(jì)方法，PFI（化油器）汽油機(jī)可以稀燃，使油耗降低；稀燃程度有限，在φa≤1.4穩(wěn)定工作；但隨混合氣變稀，點(diǎn)火困難，循環(huán)波動(dòng)增大，火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档?，油耗反而上升?、分層稀燃利用進(jìn)氣與噴油的控制，形成3類：分隔式燃燒室本田公司的CVCC，主要為了降低排放軸向分層空燃比達(dá)到22，最大節(jié)油率12%8.6.2非直噴稀燃汽油機(jī)徑向（縱向）分層三菱公司MVV系統(tǒng)空燃比達(dá)23～25，最大節(jié)油率13%8.6.2非直噴稀燃汽油機(jī)綜上可知，PFI汽油機(jī)的稀燃程度有限，A/F≤25，因而節(jié)油效果也有限。1996年:三菱公司推出世界上第一款商品GDI發(fā)動(dòng)機(jī)，稀燃界限超過A/F=40，節(jié)油20%～30%。同年豐田公司、次年日產(chǎn)公司，也推出了商品化GDI發(fā)動(dòng)機(jī)。

由此，經(jīng)過幾十年的開發(fā)，GDI汽油機(jī)開始了商品化的里程。8.6.3缸內(nèi)直噴稀燃GDI實(shí)現(xiàn)高度稀燃的關(guān)鍵技術(shù)是：總體φa＞1，火花塞周圍φa≤1的濃混合氣，以保證穩(wěn)定著火

，因而稱為分層稀燃GDI。分層混合氣的形成方式：噴霧引導(dǎo)、壁面引導(dǎo)、氣流引導(dǎo)。

8.6.3缸內(nèi)直噴稀燃典型稀燃GDI燃燒系統(tǒng)三菱GDI：滾流、高壓傘噴油嘴、曲面活塞凹坑混合氣形成控制方式：氣流與燃室壁面復(fù)合引導(dǎo)8.6.3缸內(nèi)直噴稀燃混合氣控制策略8.6.3缸內(nèi)直噴稀燃早噴均質(zhì)模式晚噴分層模式GDI發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高的原因1、近似空氣循環(huán)，K值大（由1.3變?yōu)?.4），ηi增大；2、基本取消了進(jìn)氣節(jié)流，泵氣損失降低15%；3、燃油汽化使壓縮終點(diǎn)溫度降低，爆燃可能性減小，壓縮比可提高（由10→12），be可改善5%；4、燃燒放熱速率提高，be可改善2-3%，怠速改善10%；5、中小負(fù)荷時(shí)燃燒室周邊基本是空氣，散熱損失小。

8.6.3缸內(nèi)直噴稀燃分層稀燃GDI難以滿足更加嚴(yán)格的排放法規(guī)，并且隨排放法規(guī)加嚴(yán)，節(jié)油效果減小；

2005年以后，均質(zhì)當(dāng)量比GDI逐漸成為主流（即稀燃GDI大負(fù)荷控制策略），節(jié)油效果5～10%；

主要原因：噴霧吸熱使溫度降低，使φc提高2～3%，ε提高1～2單位。8.6.4均質(zhì)當(dāng)量比GDI8.6.5稀燃與GDI總結(jié)節(jié)能與排放控制的雙重要求，導(dǎo)致了汽油機(jī)技術(shù)的螺旋式進(jìn)步。第8章作業(yè)（2）1.根據(jù)第7章、8章所學(xué)內(nèi)容，試分析找出導(dǎo)致汽油機(jī)ηe

低于柴油機(jī)的原因？你能提出哪些解決方法（不限于書上內(nèi)容）？2、由PFI汽油機(jī)變?yōu)镚DI汽油機(jī)時(shí)，大負(fù)荷與小負(fù)荷的混合氣形成分別采取怎樣的方法？空燃比分別多少（范圍）？為什么？思考討論化油器式和PFI式汽油機(jī)的燃燒室設(shè)計(jì)為什么相對柴油機(jī)簡單