第6期（总第239期） 2018年12月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
汽油机降油耗技术试验研究
尹建民，陈红兵
(泛亚汽车技术中心有限公司，上海201206）
No 6 (Serial No 239 )
Dec 2018
摘要：降低油耗是汽油机正向开发的关键目标和驱动力。基于单缸最优原则，通过概念设计和单缸机试验锁
定核心架构设计参数。通过台架试验测试研究气道燃烧室系统、压缩比等对燃烧效率的影响：挖掘电动气旁通阀增压系统、外部冷却废气再循环等技术降低乘气损失的潜力；验证可变机油系、低张力活塞环等技术对机械摩擦损失的改善效果。建立发动机降油耗技术开发体系，应用于发动机开发项目。
关键词：汽油机；燃油经济性；单缸最优燃烧效率；泵气损失；机械损失 DOI: 10 3969 /j issn 1001-2222 2018 06 007
中图分类号：TK4221
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2018)06-0042-08
全球汽车工业的发展加剧了能源危机和环境污染。为了节能减排，各大车企正着力发展混合动力、纯电动、燃料电池汽车等，不断择压汽油机生存间。提高汽油机热效率、降低整车油耗成为发动机发展的迫切需求和赢取市场生存空间的关键。
整车燃油经济性是国家法规的重点考核指标1-3，是客户评价车辆性价比的客观依据，也是整车环保节能的评价基础。当前，在发动机仍然作为整车燃然油消耗主要来源的背景下，需要打破各方面的限制，不断挖掘潜力来提高发动机燃油经济性。本研究结合发动机开发过程中主要的降油耗技术，基于试验数据，通过“单缸最优”确定发动机核心架构设计原则研究燃油消耗路径中“燃烧效率”、“机械损失”和
“泵气损失”等关键因子，以提升燃油经济性。 1单缸最优原则
单缸最优即在发动机项自开发前期，深人挖据
发动机核心架构设计与燃烧性能之间的关系，实现以最佳燃油经济性为核心目标的发动机单缸最优参数组合设计。单缸最优须兼顾动力性、排放性、可靠性、振动噪声、成本等因系，为多制机模块化扩展务实基础。
单缸最优开发主要包括两个阶段：1)概念设计
价段，基于计算机仿真分析确定单缸架构设计参数方案；2)单缸机试验开发阶段，通过试验结果锁定单缸设计参数
收稿日期：2018-01-07；修回日期：2018-09-06
1.1概念设计阶段
基于发动机应用项自规划、新技术储备和多缸
机扩展需求等置景，概念设计阶价段主要确定单缸括量、缸径行程比、进排气系统参数匹配和燃烧系统布局等。
1.1.1单缸排量
综合考虑燃烧效率、动力性匹配空间、机械损失、振动噪声、整机空间布置以及成本重量等因素，确定单缸排量。增大单缸排量有利于减小传热损失、提升热效率，旧排量增大会增加发动机振动噪声的控制难度；单缸排量减小有利于缩短燃烧时间4，但排量过小不利于发动机燃油系统布置，会恶化混合气分布均勾性，增大燃油湿壁损失
综合各因素分析，基本确定高效增压汽油机最
优单缸容积为033～05L。 1.12缸径行程比
在单缸排量一定的基础上，缸径和行程组合决定了燃烧效率扩展空间，研究表明，缸径行程比越低，燃烧效率越高5」。在进气条件一定的前提下，长行程对应的活塞平均速度大，有利于提高缸内瑞流强度改善燃烧速率：小缸径对应的火焰传播路径短，减少了边缘部位的燃烧，能提高燃烧效率；长行程对应的单循环膨胀做功效率较高。但缸径小会限制气门直径和发动机最高机械转速等。
现有高效发动机一般选取083～0.92的缸径行程比(长行程)。
作者简介：尹建民（1971一），男，工学硕士，主要研究方向为乘用车驱动系统工程设计开发;janmin_yin@palaecomen，