新型1.0L直列3缸涡轮增压GDI汽油机

新型1.0L直列3缸涡轮增压GDI汽油机

为了满足低CO2排放的环境要求，汽车行业开始朝向汽油机小型化的方向发展。为此，日本本田株式会社（Honda）针对其旗下生产的思域（CIVIC）等紧凑型乘用车，开发了替代1.5～1.8L级别自然吸气汽油机的新型汽油机。新型汽油机为1.0L直列3缸涡轮增压汽油缸内直喷（GDI）汽油机，其能够在保证所需性能的前提下，改善汽油机的排放及燃烧性能等。

在设计新型涡轮增压GDI汽油机时，为了在缸内形成更为良好的混合气，对进气歧管端口进行高倾斜度设计，用来在GDI汽油机缸内形成高滚流，从而实现更为均匀混合气的形成。借助于计算流体动力学（CFD）软件对缸内喷油器的安装位置进行优化，最终确定采用侧置安装的6孔电磁喷油器配置结构。为了显著改善燃油经济性，新设计的GDI汽油机上采用了最先进的电控可变排量燃油泵，并在润滑油系统中采用同步带驱动系统。由于采用涡轮增压器和小型化设计同时进行，因而需要对新设计的GDI汽油机冷却系统进行重新设计，将原本的单回路冷却液流动通道划分为两个独立冷却回路，分别对新设计的GDI汽油机的气缸盖和气缸体进行冷却。同时，曲轴箱通风系统、曲轴、活塞和冷却润滑油通道也做出了相应的改变。此外，为了减少使用涡轮增压器引发的振动加剧，采用的涡轮增压器具有电控排气泄压阀。

对新设计的涡轮增压GDI汽油机性能进行测试结果显示：①高滚流设计和侧置安装的喷油器能够形成混合更为均匀的缸内混合气，同时壁湿现象显著减少；②最大输出功率为95kW，相当于1.5L自然吸气汽油机；③最大转矩为173Nm，相当于1.8L自然吸气汽油机；④在新欧洲驾驶测试循环工况（NEDC）下，与1.5L自然吸气汽油机相比，其燃油消耗减少了26%。

Mitsuhiro Shibata et al. SAE2017-01-1029.

编译：陈丁跃