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点燃-压燃模式是乘用车动力系统面向“碳达峰”与“碳中和”目标的重要技术路线,清华大学车辆学院内燃动力团队与东风汽车公司新能源动力总成团队开展了创新性和实质性的技术合作。5月26日,“基于点燃-压燃模式45%热效率研究”项目目标达成评审在清华大学召开。东风汽车公司技术中心副院长宋景良、技术中心新能源及动力中心副总监李儒龙、总工程师蔡文新等8位专家参加了评审会,并在现场听取项目报告后参加了发动机台架实验,对高效率发动机样机燃烧测试结果进行了评审。评审会由清华大学车辆学院院长李建秋致辞,主要参与项目的研究生、工程师和老师报告了项目成果。
清华大学车辆学院李建秋院长致辞,主要参与项目的研究生、工程师和老师报告了项目取得的成果。东风汽车公司技术中心副院长宋景良、技术中心新能源及动力中心副总监李儒龙、总工程师蔡文新等8位专家参加了项目评审会。东风汽车公司的技术专家在听取了项目成果报告后一起参加了发动机台架试验,并在台架现场评审了高效率发动机样机燃烧测试结果。
评审会工作报告(左)与技术专家现场验收(右)
评审专家一致认为:本项目结合清华大学内燃动力团队相关专利(火花点火分层压燃技术)创新发展了新型点燃压燃燃烧理论,并基于量产的基础发动机和零部件,设计出适合新型点燃压燃燃烧的气道、燃烧室、活塞以及相应燃烧系统,在研究样机上实现了相当高的热效率,达成项目所设定目标,具有世界领先水平。同时点燃-压燃模式的高热效率范围可涵盖混合动力系统的常用工况,为我国混合动力专用发动机的正向设计和开发提供了高效率和成本可控的技术方案,并具有完全自主的知识产权。
点燃-压燃三阶段放热特征(左)与涡流环型燃烧室(右)
项目开展过程中,双方团队密切配合,在燃料燃烧化学机理、燃烧系统三维仿真、快速原型设计、试验平台搭建与试验测试分析方面进行了深入探索和研究,全方位提升了研究生和工程师的能力。项目组研制了具有完全自主知识产权的混合动力专用燃烧系统,实现了“初始火焰-快火焰-温和自燃”的三阶段分时分区放热缸内燃烧,使发动机燃烧爆而不震,解决了制约均质压燃模式应用的三大技术难题:着火时刻控制难、高效率负荷范围小、燃烧噪声大,向量产发动机达成世界一流水平的高热效率目标又迈进了坚实的一步。
先进试验平台搭建与调试(左:团队协同;右:样机台架)
“基于点燃-压燃模式45%热效率研究”是2016级博士研究生范钦灏(导师:王志教授)博士论文的主要依托项目之一。清华大学内燃动力团队在点燃-压燃专用燃烧系统的专利发明、实现“初始火焰-快火焰-温和自燃”的三阶段分时分区放热、攻关世界一流水平的高热效率动力总成中做出了重要贡献。东风汽车公司和清华大学此项目合作的相关成果已获国内和国际发明专利,对提升中国车企的原始创新能力具有重要意义。