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通用第5代“小型”發(fā)動(dòng)機(jī)系列燃燒系統(tǒng)

通用汽車第5代“小型”90°V型發(fā)動(dòng)機(jī)系列研制成功，該系列發(fā)動(dòng)機(jī)擁有一個(gè)全新的燃燒系統(tǒng)（圖1）。采用直接噴射和對(duì)架構(gòu)精心設(shè)計(jì)，開發(fā)缸內(nèi)流場(chǎng)技術(shù)，以提高整個(gè)燃燒系統(tǒng)性能。效率的提升源自增大的壓縮比、高稀釋性和良好的抗爆震性。設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程應(yīng)用參數(shù)化設(shè)計(jì)工具、氣流測(cè)試、發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛仿真、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)建模以及單缸和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試，實(shí)現(xiàn)全面優(yōu)化。

對(duì)該燃燒系統(tǒng)進(jìn)行分析與試驗(yàn)表明，其設(shè)計(jì)具有優(yōu)異的全負(fù)荷、部分負(fù)荷和輕負(fù)荷性能，還具有良好的魯棒性：全負(fù)荷標(biāo)定扭矩和燃油穩(wěn)定性相對(duì)燃油壓力、噴油定時(shí)具有低靈敏度。強(qiáng)大的節(jié)氣門全開（WOT）性能轉(zhuǎn)化為空燃比模式（AFM）的燃油經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)一步改善車輛的燃油消耗。

新研制的第5代發(fā)動(dòng)機(jī)系列將會(huì)大量應(yīng)用于輕型、中型載貨車和全尺寸SUV，這不同于轎車，因?yàn)槠滠囐|(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷隨其所牽引或拖拽的負(fù)荷而有較大的變化，這就產(chǎn)生了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)效率在整個(gè)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷范圍內(nèi)的溢價(jià)。第5代發(fā)動(dòng)機(jī)系列的燃燒系統(tǒng)在輕負(fù)荷時(shí)，AFM技術(shù)有效降低泵氣損失；在高負(fù)荷時(shí)，大排量、自然吸氣特性使得高效率得以保持。此外，直接燃油噴射所產(chǎn)生的大壓縮比以及連續(xù)可變凸輪相位調(diào)節(jié)器（VCP）在全機(jī)和AFM下所提供的大扭矩，在給定轉(zhuǎn)矩和功率下，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)排量的減小。

圖1　燃燒系統(tǒng)關(guān)鍵細(xì)節(jié)

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

編譯：何云廷