一款2.0 L缸内直喷汽油机的燃烧系统设计

朱宏飞，郑险峰，陈 泓，杜家坤，冶 麟，张 双

（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广州 511400）

0 引言

直喷式汽油机与气道喷射式汽油机相比，由于能够在较为宽广的曲轴转角范围内将燃料直接喷入缸内，可有效降低缸内温度，抑制大负荷工况下爆震倾向，提升热效率，同时也在实现分层稀薄燃烧模式控制方面表现出巨大潜力，成为国内外研究机构研发领域关注的焦点[1-2]。由于汽油具有较好的挥发性，即使通过与柴油机相似的直喷方式引入缸内，也能在一定程度上保证油气混合过程[3]。但在某些工况下，由于混合气形成时间相对较短，缸内混合气仍存在不均匀的情况。因此，如何设计适宜的缸内喷雾靶点并与燃烧室及缸内气流运动合理匹配成为直喷式汽油机燃烧系统开发过程中的关键[4-5]。

随着研究的深入及研究手段的进一步完善，研究者采用可视化发动机，并借助多种非介入式光学研究手段，开展了一系列燃烧系统控制参数对发动机性能的影响研究[6-8]。研究发现，燃油喷雾特性对燃烧及排放有显著影响，通过对燃油喷雾靶点进行优化设计，有助于提升燃烧稳定性，降低HC等未完全燃烧产物排放[9]。同时，通过燃油系统与燃烧室、进气流动特性等进行合理匹配可有效改善缸内混合气形成特性，设计出优化的燃烧系统，在保证发动机高效清洁燃烧方面表现出一定潜力[10-11]。

本文基于可视化的燃烧系统开发平台，针对一款2.0 T GDI发动机的燃烧系统进行了开发设计。……