通用第5代“小型”发动机系列燃烧系统



通用第5代“小型”发动机系列燃烧系统

通用汽车第5代“小型”90°V型发动机系列研制成功，该系列发动机拥有一个全新的燃烧系统（图1）。采用直接喷射和对架构精心设计，开发缸内流场技术，以提高整个燃烧系统性能。效率的提升源自增大的压缩比、高稀释性和良好的抗爆震性。设计和开发过程应用参数化设计工具、气流测试、发动机和车辆仿真、计算流体动力学建模以及单缸和多缸发动机测试，实现全面优化。

对该燃烧系统进行分析与试验表明，其设计具有优异的全负荷、部分负荷和轻负荷性能，还具有良好的鲁棒性：全负荷标定扭矩和燃油稳定性相对燃油压力、喷油定时具有低灵敏度。强大的节气门全开（WOT）性能转化为空燃比模式（AFM）的燃油经济性，进一步改善车辆的燃油消耗。

新研制的第5代发动机系列将会大量应用于轻型、中型载货车和全尺寸SUV，这不同于轿车，因为其车质量和发动机负荷随其所牵引或拖拽的负荷而有较大的变化，这就产生了一个发动机效率在整个转速与负荷范围内的溢价。第5代发动机系列的燃烧系统在轻负荷时，AFM技术有效降低泵气损失；在高负荷时，大排量、自然吸气特性使得高效率得以保持。此外，直接燃油喷射所产生的大压缩比以及连续可变凸轮相位调节器（VCP）在全机和AFM下所提供的大扭矩，在给定转矩和功率下，可以实现发动机排量的减小。

图1　燃烧系统关键细节

Scott Halsall et al. SAE 2013-01-1732.

编译：何云廷