汽油机缸内直喷技术的研究

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1、郑州交通职业学院毕业论文论文题目：汽油机缸内直喷技术的研究16摘要　从汽油机的混合气形成与调节、燃油喷射、燃烧系统3方面对车用汽油机缸内直接喷射技术的发展及新技术进行了概述。车用汽油机缸内直接喷射技术有很大的发展潜力,将得到更大发展并取代目前的进气道直接喷射方式。通过对排放、积炭、催化器及燃油喷射系统等问题的分析和探讨,提出了缸内直接喷射式汽油机进一步发展的方向和建议。关键词：汽油机，缸内直喷，排放16AbstractFromgasolineenginemixedgasformingandadj

2、ustmentofcombustionsystem,fuelinjection,3aspectsofvehiclegasolinein-cylinderdirectinjectiontechnologyandthedevelopmentofnewtechniqueswereoutlined.Gasolineengineincylinderdirectinjectiontechnologyhasgreatpotentialfordevelopment,willbebiggerandreplaces

3、itwithaninletportdirectfuelinjection.Basedontheemission,carbondeposition,catalyticreactorandfuelinjectionsystemtoanalyzeanddiscusstheproblem,putforwardindirectinjectiongasolineenginesandthedirectionoffurtherdevelopmentsuggestion.Keywords:gasolineengi

4、ne,gasolinedirectinjection,discharge16目录1前言22GDI技术的发展23GDI开发目标34GDI发动机的技术现状34.1燃油喷射系统44.2燃油供给和喷射系统54.3喷射模式74.4燃烧系统74.4.1“喷束引导法”(spray-guidedsystem)84.4.2“壁面引导法”(wall．guidedsystem)84.4.3“气流引导法”(flow-guidedsystem)85GDI发动机目前存在的问题95.1排放问题95.2催化器问题95.3积炭问

5、题105.4喷油器问题106今后GDI技术研究发展前景与开发方向106.1降低NOx排放的技术116.1.1稀燃催化器116.1.2废气再循环126.2二次燃烧技术126.3二次混合技术136.4均质混合压燃技术137总结13致谢16161前言汽油机在近20年内发生了巨大的变化。其中最显著的变化是可根据不同工况精确控制空燃比。这一结果使进气道喷射技术(PFI)从1983年开始迅速发展，从而促进了汽油机燃油经济性和排放特性的改善。但是PFI需要节气门作为基本的负荷控制方式，而且在进气道端口处不可避

6、免要产生油膜，因此PFI无论是在燃油经济性方面还是在排放方面都很难有一个显著的突破。与之相比，缸内直接喷射(GDI)方式从原理上无此限制，所以具有进一步的发展潜力。目前，日本、美国和德国的汽车公司都已开展了GDI试验或样机试制工作，其中以三菱公司和丰田公司的开发最为成功。我国在这方面的研究才刚刚开始，西安交通大学开发了缸内直接喷射周向分层燃烧系统，该系统的特点是利用具有非均匀性周向分布的机械式喷嘴实现周向分层。2GDI技术的发展上世纪50年代，德国研制出了二冲程直喷汽油机，限于当时机械制造技术和

7、电控水平较低，其性能和排放并不理想。90年代后，缸内直喷汽油机的研究有了较大的进展。缸内直喷汽油机改变了预混合汽油机的混合机理，可采用稀薄分层燃烧技术，降低HC等有害排放。直喷方式的油滴蒸发主要依靠空气吸热而非壁面吸热，降低了混合气温度和体积，可降低爆燃倾向，提高发动机压缩比。此外，GDI汽油机还具有瞬态响应好，易于实现精确的空燃比控制，具有快速的冷起动和减速快速断油能力等特点。这些方面GDI汽油机都明显优于进气道喷射汽油机。为此许多外国汽车公司和研究机构都成功开发出了自己的GDI发动机机型。1

8、996年，日本的三菱公司率先采用立式进气道与弯曲顶面活塞。在进气行程中吸入的空气通过立式进气道被吸入气缸，形成强烈的滚流。喷射的燃油经曲面形的燃烧室壁面引导被送到位于气缸中央的火花塞附近，形成稳定的燃烧。开发的汽油直喷发动机应用于运动型轿车Galant上，其油耗和二氧化碳的排放比同功率的传统汽油车降低了30%。随后，装备了GDI发动机的中级轿车Carisma投放到西欧市场。2000年底，大众公司研发了稀燃直喷式汽油机LupoPSI，其高行驶功率下的百公里燃油消耗仅4.9L，是世界上第一辆5L汽油