汽油机空气辅助缸内直接喷射系统的研究

摘要

能源短缺与环境污染已成为制约当今社会发展的两大瓶颈。汽油机缸内直接喷射技术自上世纪90年代以来，取得了瞩目的研究成果，具有明显的技术优势和巨大的发展潜力，被认为是实现低油耗、低排放最具潜力的新途径。
　　 本文所研究的汽油机空气辅助缸内直接喷射技术，它不但采用汽油直接喷射，而且喷入汽缸的是空气和汽油的混合物，从而能有效改善燃烧效果，提高燃烧效率，降低油耗和排放，是对原有汽油机缸内直喷技术新的探索与研究。
　　 本文主要进行了以下研究：
　　 在缸内汽油直接喷射(GDI)系统的基础上，结合各种燃油供给系统进行了研究，具体包括燃料喷射方式及过程，混合气的形成及燃烧组织方式，空气辅助喷油器的设计开发，以及喷油器液压控制系统的设计研究。在此基础上，通过对柴油机喷嘴进行改造，加装一套有源喷嘴压力增加系统和空气辅助喷射燃油压力容积腔，成功研发了一种空气辅助燃油喷射器。同时研制出一套适合空气辅助喷射器的燃料压力系统和压缩空气供给系统。
　　 论文还设计了一套基于Infineon公司的高性能8位平台XC888CLM的电控试验系统。
　　 最后，利用所开发的电控汽油空气辅助缸内直喷系统对发动机进行了初步的试验研究，试验表明：发动机能够在怠速及小负荷工况下较为稳定可靠运转，达到预期目标。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 能源与环境的时代背景

1.1.2 现有技术的对比

1.2 GDI系统概述

1.2.1 GDI发展现状

1.2.2 GDI系统特点

1.3 空气辅助燃油喷射现有系统比较与分析

1.3.1 燃烧室布置方式的比较与分析

1.3.2 燃油喷射方式的比较与分析

1.3.3 空气辅助喷射系统的发展与分析

1.4 主要研究内容

第2章 汽油机空气辅助缸内直喷系统的总体设计

2.1 空气辅助燃油喷射系统的选择

2.2 空气辅助燃油喷射系统的设计

2.2.1 喷射特性要求

2.2.2 喷射系统设计

2.2.3 空气辅助喷油器的设计

2.2.4 现有燃油供给系统方案介绍与改造

2.2.5 高压空气供给系统的设计

2.3 本章小结

第3章 实验控制系统的研究

3.1 系统控制策略

3.1.1 油量控制策略

3.2 ECU硬件系统原理及关键电路

3.2.1 硬件系统原理

3.2.2关键电路及处理器资源

3.3 ECU关键软件模块设计

3.3.1 转速的计算以及喷油脉宽驱动信号的产生

3.3.2 ECU通信模块开发

3.3.3 任务的调度

3.3.4 嵌入式集成开发环境

3.4 本章小结

第4章 喷射系统试验验证

4.1 试验用台架介绍

4.1.1 试验用发动机

4.1.2 试验用主要仪器设备

4.2 喷射系统试验验证

4.2.1 怠速稳定性试验

4.2.2 排放试验

4.3 本章小结

第5章 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢