基于喷油策略的缸内直喷汽油机缸内工作过程研究开题报告

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1、基于喷油策略的缸内直喷汽油机缸内工作过程研究毕业设计开题报告1.选题依据：文献综述%1.国内外发展情况对GDI发动机的研究最早开始于德国，1954年夏天过后，德国奔驰汽车公司开始量产装有直列6缸3.0L缸内直喷发动机的300SL跑车⑴，在化油器的基础上增加了一套直喷系统，在进气过程屮喷入燃油，形成均质混合气。在全负荷工况下，相比于化油器发动机，该发动机除油耗有明显的降低外，其最大输出功率也相应提升10%左右。但是由丁•当时汽油的价格比较低，而直喷系统相对复杂，当时喷射技术更加倾向于进气道喷射,所以该车量产后没多久就销声匿迹了。1969年，德国M心推出了MAN-FM燃烧系

2、统(球型燃烧室火花塞点火)⑴，其实就是将汽油机和柴油机的特点相结合，燃油喷射到活塞上的凹坑内，缸内气体在高温作用下加强了自身的涡流流动，促使燃油蒸发而形成分层混合气。因为这种燃烧系统的热损失较大，所以会冇较高的HC排放和大量的碳烟产生。又因为只能在稀薄工况下燃烧，其动力性不如同排量的PFI发动机。1974年德士古研发了TCCS(Texacocontrolledcombustionsystem.)燃烧系统⑴,其实早在1949年，Texaco就提出了缸内直喷分层充气的概念，当吋称为Texacocombustionprocess,即TCCS的前身，其目的在于增加功率，降低油耗

3、⑴。该系统的特点是在活塞上止点前沿气流运动方向喷入燃油，火花塞在气流下方点燃混合气，并月•该系统能够燃烧不同的燃料，部分负荷时还可降低油耗30%mo1978年福特推出PROC0系统⑸。喷油器位于燃烧室中间，并采用双火花寒点火，又通过遮挡进气门的方法，使得燃烧室内形成涡流，在大负荷吋喷油提前角约为180度，在部分负荷时大约在上止点附近开始喷油，形成分层混合气。PR0C0系统的特点是比功率高、油耗低，为了进一步降低废气的排放，采用了最高可达50%的废气再循环率的系统，甚至在高负荷时，为了降低NOx的排放也会采用废气再循环。虽然NOx的排放降低T,但因为油束雾化质量较差，分层

4、混合气又极其不容易控制，所以HC排放较高⑷。后来德国大众、奔驰、宝马的汽车工程师们，都对缸内直喷技术持反对意见。因为缺乏对直喷汽油机喷油策略的有效控制，导致喷雾质量较差，会产生较大的HC和碳烟，同吋动力性、经济性、排放特性等又低于进气道喷射的发动机，于是他们便停止了对缸内直喷汽油机的研发。直到上个世纪90年代初，随着排放法规的日趋严格，电控技术的逐步发展和应用，促使缸内直喷技术快速发展。1996年，日木三菱汽车公司成功研制出缸内直喷汽油机，并将其安装在Galant车上，同年8月投放至本土市场。1997年，三菱汽车将该款1.8L,功率88RW的发动机装在Garisma'I

5、1级轿车上，并投放至西欧市场。该发动机百公里油耗为5L左右，相比于原机，怠速的油耗量降低40%,扭矩提升10%,加速性能提升5%；该款发动机的成功表明缸内直喷技术的可行性［51-［7,o随后全球各大汽车集团，例如宝马、大众、奔驰、丰田等都加快了缸内直喷汽油机的研发。随后，丰田量产一款搭载D-4型2.0L的GDT发动机，该款2.0L发动机口J提高功率10%左右，并且能够降低30%左右的油耗，这在当吋被认为是新一代的超低油耗发动机⑶【9】o上个世纪90年代末MercedesBenz公司开始大力着手于GDI发动机的研发工作。2002年，Benz在C级轿车上搭载了一款1.8L的

6、GDI发动机，即C200CGI。该款发动机功率为125kW,扭矩提升15%,与同排量的C级车相比节油15%,同时达到欧四排放标准。2005年，德国大众推出2.0T-FSI燃油分层直接喷射增压发动机，成为世界上最早的量产的GDI发动机［101I111o同年，该发动机被权威杂志评为全球十佳发动机的第一名。随后儿年相继推出了1・8T、1.4T、1.2T等GDI发动机，并装配丁•大众与奥迪旗下的诸多车型。大众汽车公司的GDI发动机代表了当时世界汽车发动机的顶尖水平。GDT发动机的研发始于德国，发展于F1本。三菱公司GDI发动机的成功研发引领了世界各大汽车财团对于GDI发动机的研

7、发的浪潮，推动了汽车发动机技术的快速发展。%1.研究的目的和意义随着现代汽车和计算机的高速发展，发动机也进入了发展的高峰，缸内直喷技术也应运而生。石油是不可再生资源，其存储量是有限的，必须有效地使用石油资源，减少不必要的浪费。英国石油巨头公司（BP）在北京发布报告中指出“込原油价格上涨约40%；世界石油探明储量约为1.653万亿桶，按现在每天消耗0.8亿桶来计算，石油储量可用54年左右，其中化石燃料依旧以其87%的市场份额起主导作用。而对缸内直喷汽油机缸内工作过程的研究可以找到更充分燃烧利用汽油的方法，可以冇效的节约右油资源。当然，除了能