增压汽油机中早燃和超级爆震的研究进展

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1、增压汽油机中早燃和超级爆震的研究进展王志，龙岩，王建昕（清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084，中国）摘要：增压直喷是实现汽油机节能的有效手段，而超级爆震是进一步提高功率密度的主要障碍。超级爆震和早燃是两种不同的燃烧现象。超级爆震是高功率密度内燃机中的一种强烈的敲缸现象，常发生在低速、大负荷工况，具有随机性、偶发性和破坏性。早燃是火花点火内燃机中点火前出现着火的异常燃烧现象。早燃不一定导致超级爆震，但超级爆震前一定发生了早燃。抑制超级爆震的一条重要途径是杜绝早燃。早燃的诱发源主要有机油液滴和颗粒物。燃油和机

2、油的组分与物理化学性质对超级爆震发生频次也有着重要影响。关键词：增压汽油机；超级爆震；早燃；机油液滴；颗粒物中图分类号：TK411+.8文献标识码：ADOI:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.002Researchprogressofpre-ignitionandsuper-knockinboostgasolineengineWANGZhi,LONGYan,WANGJianxin(StateKeyLabofAutomotiveSafetyandEnergy,TsinghuaUniversit

3、y,Beijing100084,China)Abstract:Boostanddirectinjectionareeffectivemeasurementsforenergysavingingasolineengines,whilesuper-knockhasbecomethemainobstacleforfurtherimprovingpowerdensity.Pre-ignitionandsuper-knockaretwodifferentcombustionphenomena.Super-knockisakindof

4、severeengineknockinhighpowerdensityinternalcombustionengine,whichgenerallyoccursatlow-speed,high-loadoperatingconditionswithstochastic,sporadicanddestructive.Pre-ignitionisaabnormalcombustionphenomenoninsparkignitionenginethatignitionoccursbeforethesparktiming.Pre

5、-ignitionitselfdoesnotalwaysleadtosuper-knock,however,pre-ignitionaccuresbeforesuper-knock.Toeliminatepre-ignitionisaneffectiveapproachtosuppresssuper-knock.Theoriginsofpre-ignitionincludeoildropletandparticle.Thecompositionandphysicochemicalpropertiesoffuelandoil

6、affectseriouslythefrequencyofsuper-knock.Keywords:boostgasolineengine;super-knock;pre-ignition;oildroplet;deposit收稿日期/Received：2015-01-28基金项目/Supportedby：国家“八六三”高技术研究发展计划(2012AA111715；2012AA111701)第一作者/Firstauthor：王志(1972－)，男(汉)，湖北，副研究员。E-mail:wangzhi@tsinghua.edu

7、.cn18汽车安全与节能学报2015年第6卷第1期近年来，由于环境和能源问题日益突出，世界各国都对汽车排放和燃油消耗率提出了严格的要求。目前中国汽车用汽柴油消费量已占到全国汽柴油消费总量的55%左右[1]。为了应对燃油消耗的快速增长，降低CO2排放，中国制定了一系列有关汽车燃料消耗量的强制性国家标准。在2005开始实施的第1阶段和2008年开始实施的第2阶段国家标准中，根据整车重量规定了单车燃料消耗量限值[2]。于2012年开始导入、2015年全面执行的第3阶段标准在单车燃料消耗量评价体系的基础上，引入了“企业平均燃料消耗

8、量”的概念[3]。从2016年开始到2020年的第4阶段，企业平均燃料消耗量限值将从6.7L/(100km)逐步加严到5.0L/(100km)配后，能使发动机运行区域向高负荷区域移动，在汽车行驶的常用工况下，发动机负荷率相对提高，燃油经济性进一步改善。因此，直喷增压小排量是实现汽油机节能的一条重要途径[