跨越升功率100kW:进一步优化柴油机性能(上)

作者：F.C.Pesce; A.Vassallo; C.Beatrice; G.D.Blasio; G Belgiorno; G.Avolio; O.Kastner; U.Leuteritz; 张然治

来源：汽车与新动力, 2018, 1(05): 18-21.

DOI：10.16776/j.cnki.1000-3797.2018.05.003

• 设计流程
• 柴油/压燃式发动机
• 燃烧过程
• 性能优化
• 高功率密度

介绍了乘用车用100kW以上高升功率密度新型柴油燃烧系统开发面临的挑战和取得的成果。为在意大利国家研究中心、伊斯坦布尔汽车研究所研发的0.5L单缸研究柴油机将实现这项成果,参与项目的3个合作伙伴提供了最先进的高质量零部件、系统集成和燃烧开发技术。为确定优化的关键设计参数,进行了广泛的对标分析,选择了大陆公司能够实现300 MPa最大喷射压力的先进压电喷射系统,并与采用通用汽车公司开发的先进燃烧室和进气道的实用型基本发动机相结合。对低压缩比宽口燃烧室、高密度充量运动和高效喷油器喷嘴之间的匹配进行了彻底的检验和试验参数化,从而使最终的喷油器喷嘴规格在标定功率、CO2和污染物排放要求之间实现了平衡。这些试验证实了使用高燃油喷射压力的优势,作为解决上述矛盾,将高性能和驾驶乐趣与上一代乘用车柴油机的优异排放、噪声-振动-平顺性(NVH)和燃油经济性相结合。最后,讨论了系统对进气和排气系统边界条件的敏感性,并且针对热结构、流体动力学和效率来分析,为整个系统(包括基础发动机往复运动部件)制定了一套均衡的指标体系。同时为下一代乘用车用高性能柴油机提供理论支持。