对汽油缸内直喷式技术的研究与应用VIP专享

对汽油缸内直喷式技术的讨论与应用摘要：汽油缸内直喷技术是引擎设计的关键技术环节，文章通过实验方法，对汽油缸内直喷技术的需求与设计、缸内直喷技术性能分析工具及方法进行了说明，并经过分析，得到了一系列有价值的结论。关键词：汽油；缸内直喷；技术；1 汽油缸内直喷技术进展概述汽油引擎设计需求包含低噪声振动（NVH）、足够发电功率、低成本与维修费、低重量及高效率等，并且能在车体内有限空间安装与驱动，一般需能产生 20～50kW 的功率方能作为发电用途，目前汽车界所进展的引擎包含转子引擎（Rotaryengine）、微涡轮（microgasturbine）及 2～4汽缸的内燃机引擎等，其中四缸引擎可采纳对卧、V 型及直列式汽缸排列，如 GM 公司所采纳的 1.4L 四缸内燃机、FEV 及 MAHLE 公司进展的 V 型四缸汽车引擎。采纳 V 型可避开纵向震动，最佳化转速设定在 4000RPM，可达可接受噪声振动标准，并可达功率 30kW 及平均制动有效压力（BrakeMeanEffectivePressure，BMEP）10bar 的目标。汽车引擎界大都采纳岐管喷油（PortFuelInjection，PFI）方式喷油，现今引擎进展朝向采纳缸内直喷（GasolineDirectInjection，GDI）、进气增压及阀门控制等技术进行新引擎设计开发，汽油缸内直接喷射引擎具有很多的潜力与优点，如：燃油经济性佳、高扭力输出及低污染等等，这些正面性的特性吸引着汽车与机车引擎生产者致力于进展该项技术。学者使用引擎模拟软件 GT-Suite，针对引擎喷射正时及点火正时进行最佳化模拟，并且通过引擎验证性能输出，可以确立其计算模型建立的可行性。2 汽油缸内直喷技术的需求与设计本讨论将以自行改装的 1000cc 四缸汽油缸内直喷（GasolineDirectInjection，GDI）实体引擎为基础平台，在不更改原本内部几何构型（进气型式与管道尺寸、阀门形状），采纳商用引擎模拟软件 GT-Suite 辅助分析与设计四缸汽车引擎，估计可单点或多点最佳化操作，使 BSFC 可低于 230g/kW-hr，以满足未来环保要求，该目标引擎可在4000RPM 输出 30kW，以满足汽车充电需求。本讨论估计设计汽油缸内直喷四缸发动机，总排气量为 1000cc，采纳 V 型构型且两缸夹角为 90 度，该构型具有较小震动的优点。在四缸引擎进气设计及配气方面上，引擎节气阀门全开（WideOpenThrottle，WOT），并采纳集气室集气，该部分采纳圆柱体，体积为总扫气容积的 80%，约为 800cc，具单一进气、双出口设计，尺寸为直径（D）=80mm 及长度（L）=160...