稀薄燃燒結(jié)合高能點火對高壓縮比汽油機小負荷工況燃油經(jīng)濟性的影響

朱登豪，鄧 俊，李理光

(同濟大學(xué)汽車學(xué)院，上海 201804)

根據(jù)世界汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計，道路交通的碳排放占到了人類活動碳排放的15.9%[1].為了實現(xiàn)2030年前碳達峰和2060 年前碳中和目標，降低道路交通的碳排放是重要一環(huán)，這迫使汽車油耗法規(guī)日趨嚴苛.根據(jù)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0 規(guī)劃，2030 年和2035 年傳統(tǒng)能源乘用車的油耗目標值分別為4.8 L/100 km 和4 L/100 km[2].另一方面，根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會預(yù)測，到2030 年乘用車中汽油動力總占比仍高達70%，因此提升汽油機的效率是實現(xiàn)道路交通節(jié)能減排的重中之重[3].

目前通過各種先進技術(shù)的疊加，在實驗室范圍內(nèi)汽油機的最高指示熱效率已經(jīng)達到了56%[4]，這足以和柴油機的效率相媲美，但是如此高的熱效率只是一個點工況，而對于汽油機的實際應(yīng)用而言，不僅需要追求最高熱效率，更希望高效工作區(qū)的覆蓋面積增大.發(fā)動機的小負荷工況由于泵氣損失較大，一直都是汽油機燃油經(jīng)濟性較差的區(qū)域，本文重點針對這一區(qū)域的燃油經(jīng)濟性改善開展研究.

根據(jù)熱力學(xué)定律可知，提高壓縮比是提高汽油機熱效率的有效手段，這也是汽油機發(fā)展的趨勢[5].另外，稀薄燃燒是降低泵氣損失和減小傳熱損失的有效途徑，但是稀薄燃燒也會帶來著火困難、火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢等問題，在目前傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)下，稀燃極限的拓展由于點火能量太低而受到限制，從而限制了發(fā)動機效率的進一步提升，這就需要高能點火系統(tǒng)與稀薄燃……