缸内直喷与稀薄燃烧技术

稀燃发动机技术的发展和本田缸内直喷汽油发动机制造商介绍：李俊昊，1。什么是稀薄燃烧？2.稀薄燃烧发动机技术是如何发展的？3.稀薄燃烧的关键技术是什么？4.本田的直喷汽油发动机有什么优点？本田如何控制超贫燃烧？什么是精益燃烧？顾名思义，发动机混合物中的汽油含量很低，汽油与空气的比例可以达到1: 25以上。随着稀燃发动机技术的发展，20世纪70年代初欧美国家的排放法规以及石油危机引起的降低油耗的需求，人们探索了用氧化催化剂净化废气的方法，并采用了带二次燃烧室的发动机。丰田和本田发明的燃烧方法会因二次燃烧室喷出的火焰而导致热量损失，而稀混合气发动机的改进对油耗的影响并不明显。随着稀燃发动机技术的发展和进气道及缸内涡流产生技术的改进，由通用汽车、福特、丰田、本田、日产等汽车公司相继建造的开式燃烧室能够比二次燃烧室更好地形成稀混合气燃烧，随着进气道燃油喷射技术和稀混合气传感器技术的发展，空燃比的精确控制成为可能。(3)在20世纪80年代中期，丰田正式将稀混合气发动机(T-LCS)商业化，三菱和本田也相继将其产品商业化。目前，各大公司都有自己的稀薄燃烧技术，它们的共同点是利用气缸内的涡流运动，使聚集在火花塞附近的混合气最稠密，先被点燃，然后迅速推进到外层燃烧，并具有较高的压缩比。(4)20世纪90年代，三菱汽车开发的缸内直喷技术将稀薄燃烧技术向前推进了一步。采用垂直吸入口，以独特的方式从气缸盖上方吸入空气，产生强大的向下气流。这种向下的流动在弯曲的顶部活塞附近得到加强，并在气缸中形成纵向涡流。在高压旋转喷射器的作用下，在压缩过程的后期直接喷射到气缸中的燃料形成密集的喷雾，该喷雾不扩散而是在弯曲顶部活塞的顶部空间中蒸发。这种混合气体通过纵向涡流被带到火花塞附近，在火花塞周围形成相对较厚的分层混合状态。虽然这种混合状态从整个燃烧室来看很薄，但由于它从厚到薄的层状分布，它能保证点火和实现稳定燃烧。混合比达到4033601，将三菱GDI喷入气缸，采用紧凑型燃烧室改善进气口位置，使气缸内形成更强的空气运动旋流，提高气流速度。将火花塞放在燃烧室中央，以缩短点火距离。将压缩比增加到大约13: 1将加速燃烧速度。(1)提高压缩比是实现汽车汽油机稀薄燃烧的关键技术，如果稀薄燃烧技术的混合比达到25: 1以上，就不能按常规点火，必须采用由浓到稀的分层燃烧。通过气缸内空气的运动，火花塞周围形成一个容易点燃的浓混合气，混合比达到12: 1左右，外层逐渐变薄。富混合气点燃后，燃烧迅速扩散到外层。为了提高燃烧稳定性和减少氮氧化物，现在采用燃料喷射正时和分段喷射技术，即燃料喷射分为两个阶段。在进气的初始阶段，燃料首先进入气缸的下部，然后在气缸中均匀分布。在进气的后期，燃料被喷射，富混合气积聚在气缸的上部并在火花塞周围被点燃，从而实现分层燃烧。(2)分层燃烧是汽车汽油机稀薄燃烧的关键技术，高能点火和宽间隙火花塞有利于火核的形成，缩短火焰传播距离，提高燃烧速度和稀薄燃烧极限。一些稀薄燃烧发动机使用双火花塞或多极有些侧重于协调缸内空气流动和燃料分配，强调分层燃烧。有些侧重于增加点火能量、提高火焰传播速度和缩短火焰传播距离，重点是高能点火。作为汽车汽油发动机稀燃的关键技术，本田是首台实现65: 1超稀燃的直喷式汽油发动机。OHCi-VTEC将本田最初的直接喷射技术与新一代环保运动发动机相结合。所谓的直接喷射发动机是指将燃料直接喷射到气缸中的发动机。一般来说，发动机将燃油喷入进气管，并将空气和燃油的混合气体吸入气缸。直喷式发动机首先吸入空气，然后将燃料直接喷入压缩空气中燃烧。直喷式发动机使稀薄燃烧成为可能，并有助于降低油耗。汽油发动机2.0Li-VTECI发动机，本田缸内直喷式汽油发动机介绍，2.0LDOHCi-VTECI，令人兴奋和清爽的驾驶与高环保性能如低油耗和清洁度并存。本田不断挑战运动性能和环保性能的共存，通过原始的“VTEC”(可变气门正时和升程)系统和先进的发动机技术，如“i-VTEC”系统，这是一个由“VTC”(连续可变气门正时控制)系统和“VTEC”组合而成的高度智能系统。我是VTECICG。2003年，本田公司通过将独一无二的双顶置凸轮轴-VTEC发动机的中央喷射系统与卓越的动力性能相结合，开发了第一台汽油直喷发动机“2.0 LD OHCI-VTEC发动机”，实现了低油耗、清洁排放和高动力性能的高度结合，并推出了新一代清洁运动发动机。槽活塞部分，新开发的缸内直喷汽油发动机“DOHCi-VTECI”，采用高度智能的VTEC发动机版本，通过VTC“I-VTEC”系统可停止气门动作并最佳控制气门。此外，还采用了本田原有的缸内直喷中心喷射系统，进一步集成了槽式活塞等新技术，活塞上有独特的凹槽。通过这些技术，实现了空燃比(空气/燃料重量比)为651的超贫燃烧，这比过去包括EGR(废气再循环)直喷发动机在内的4033601的空燃比高得多，并且在实现动态驱动的同时实现了低燃料消耗。同时，通过应用高精度废气再循环阀燃烧控制系统和新开发的高性能催化剂，该超贫燃直喷发动机达到了“比2010年废气排放标准低50%”的排放水平。DOHCi-VTECI采用了主要技术，从视觉上看，该系统与以前的汽油直喷发动机的区别在于，以前的发动机是从汽缸斜上方喷射的，该系统是在汽缸中央安装一个喷油器，将燃油垂直喷射到活塞上。为了在不改变活塞位置的情况下防止燃料粘附在气缸的侧壁上，可以频繁地向活塞上的凹槽喷射燃料，并且喷射时间被设定为自由喷射，从而实现最佳喷射。模槽活塞的中心设有单独的槽，通过打开中心注射器正下方的槽产生高浓度混合气体。此外，它与由i-VTEC独有的VTEC气门座所带来的强涡流(循环流动)效应相一致，从而在各种驱动条件下可以在气缸中产生理想的混合气体，并且实现空燃比为651的超稀燃烧，远远超过传统直喷发动机的空燃比401。本田最初的高智能气门控制技术“VTEC”、“VTEC”(可变气门正时和升程系统)与最佳控制系统“可变气门正时控制系统”(连续可变气门正时控制系统)相匹配，该系统根据驾驶条件连续调节进气门的打开和关闭正时。实现高效进气和快速燃烧，输出扭矩、节能和清洁高度统一。新一代的清洁运动发动机已经问世，它让人们体验到了直喷式发动机无法带给人们的驾驶乐趣。辅助平衡器的结构与双顶置凸轮轴-可变顶置凸轮轴发动机的特性相匹配。sp的辅助平衡器汽油发动机1.8李-VTEC发动机，本田进一步改进了其原来的VTEC(可变气门正时和升程)系统。当车辆处于低负荷运行时，这种新开发的i-VTEC发动机可以延迟进气门的关闭正时。在控制阀门的同时，利用DBW(电子线控系统)对节流阀进行优化控制的可变进气控制功能，可以大大降低进气阻力造成的能量损失(泵气损失)，提高能源效率，大大提高车辆巡航时的节油性能。随着进气效率和压缩比的提高，发动机的输出功率达到103千瓦(140马力)，扭矩达到174纳米(17.7公斤)。摩擦和高精度空燃比控制彻底降低，油耗水平达到17.0公里/升(5AT车型，10.15工况)，比2010年国内油耗标准低5%。日本的废气排放水平比2005年低75%，并且已经得到日本国土交通省的认可。1.8锂-VTEC发动机，1.8锂-VTEC发动机，恒速巡航时气门打开和关闭正时的切换条件：车速高于333610公里/小时发动机转速在33361000至3500转/分之间档位高于：3新1.8锂-VTEC发动机具有强劲的驾驶性能和巡航时无可比拟的低油耗性能，以及优异的清洁和环保性能。通过切换进气门的关闭正时，可以在所有方向上实现高能效。1.8Li-VTEC发动机控制方案，该系统使用DBW电子线控系统根据车辆的不同行驶条件来控制节气门，并管理两个进气门之一的关闭正时。当车辆处于低负载状态(例如巡航驾驶)时，控制减少了泵的损失，并且当车辆需要高输出功率和大扭矩(例如起动和加速)时，通过控制使进气效率最大化。以这种方式，当车辆在低负载下运行时，由于泵气的损失而导致的能量效率的恶化被极大地改善，从而实现了1.8升汽油发动机在高扭矩下的强劲运行，并且达到了世界上最低的燃料消耗水平。尤其是在恒速巡航时，其燃油经济性与1.5升汽油发动机基本相同。通过延迟进气门的关闭正时，降低了泵的损失，并且降低了恒速巡航期间的燃料消耗。在压缩冲程开始一段时间后，进气门的关闭正时被延迟至关闭，使得吸入气缸的部分混合气体再次返回进气管。这样，