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里卡多超低油耗汽油发动机研究荣获FISITA大奖
来源:中国道路运输网 2012年12月13日11:7

    里卡多涡轮增压喷雾引导式直喷(T-SGDI)燃烧系统使得汽油机的燃油效率可与柴油机相媲美。

    里卡多HyBoost研究成果表明,可通过低成本、智能化、电气化的动力系统克服发动机小型化的障碍。

    这些最有前景的新技术分别获得2012年FISITA世界汽车工程年会“未来内燃机”和“未来动力系”类别最“杰出论文奖”。

    在过去四年间,里卡多与马来西亚技术和能源公司PETRONAS Research Sdn Bhd的发动机业务部合作进行了T-SGDI研究项目,该项目在年会上获得“未来内燃机”类别奖。研究团队致力于采用高级分析方法和激光诊断工具优化汽油燃烧的基础技术。项目中使用的几款单缸研究发动机位于布莱顿大学Sir Harry Ricardo实验室内,其中包括一台光学发动机,可以看到气缸的整个进气、喷油和燃烧过程,这在之前是从未有过的。在项目初始阶段,基于每循环高达五次喷油的喷雾引导式喷油模式,成功开发了下一代分层充气燃烧系统。对多缸T-SGDI研究发动机的进一步研究表明,通过增压可大幅降低油耗,在2250rpm的发动机转速和13bar的平均有效压力下可实现制动油耗率为203 g/kWh的最佳值。部分负载期间,无节气门运行状态下较高的质量流量也提高了涡轮增压器的响应性。此外,最佳制动油耗率发动机的特征曲线区域比此前的分层充气解决方案更接近真实要求。与柴油发动机不同,这里不存在受烟度限制的实际空燃比,所以λ可以随时从稀油切换为λ1或富油,从而把空气利用率和扭矩提高到最大,同时增加向涡轮释放的热焓,以便改进发动机预热性能。

    里卡多与其研发合作伙伴英国CPT公司(Controlled Power Technologies)、欧洲ALABC (the European Advanced Lead Acid Battery Consortium)、福特、伦敦帝国学院和法雷奥集团共同展示了HyBoost概念。HyBoost安装在一款2009年的福特福克斯汽车上,2.0L自然进气式四缸汽油发动机被替换为1.0L三缸EcoBoost发动机。在实施容积排量下降50%的过程中,研发团队的目标是操控性、性能或加速能力损失为零。通过带式起动机-发电机BSG提供再生制动力和停车/起动力,通过电涡轮增压复合技术重新利用废气中的能量,利用高级铅酸蓄电池和超级电容器存储能量,并利用电动增压技术提高瞬间响应性,避免涡轮滞后缺陷对小型发动机造成的实际限制等,这些技术组合的应用,最终实现了这一目标。最后形成的结构提供了成本效益高、电压低、轻度混合动力汽油动力系统,与更昂贵的全混合发动机的CO2排放性能相当,但其成本远低于柴油机。

    “我们相信里卡多的T-SGDI燃烧技术和HyBoost智能化、电气化技术为动力系当前和未来应用提供了非常光明的解决方案”,里卡多首席技术和创新总监Neville Jackson说,“不论在传统动力系还是在混合或增程发动机应用中,2025年之后汽油机的发展趋势是朝着小型化快速发展,而这些项目中所开发和展示的先进燃烧技术和智能化电气技术为这一途径提供了有效支持。”通过该研究,我们已经充分证明,汽油机的效率可以得到大幅提升,并在大部分发动机运行工况内超越最新汽车柴油机的效率水平,同时也实现了在保持原有性能的基础上将发动机小型化。我们很高兴这一工作得到了FISITA的认可,在2012年世界汽车工程年会的激烈竞争中有两篇论文脱颖而出,获得最佳论文奖,我们感谢活动组织者对我们的认可。”

(值班编辑:吕海凤)
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