新型1.0L直列3缸渦輪增壓GDI汽油機

為了滿足低CO2排放的環(huán)境要求，汽車行業(yè)開始朝向汽油機小型化的方向發(fā)展。為此，日本本田株式會社（Honda）針對其旗下生產(chǎn)的思域（CIVIC）等緊湊型乘用車，開發(fā)了替代1.5～1.8L級別自然吸氣汽油機的新型汽油機。新型汽油機為1.0L直列3缸渦輪增壓汽油缸內(nèi)直噴（GDI）汽油機，其能夠在保證所需性能的前提下，改善汽油機的排放及燃燒性能等。

在設(shè)計新型渦輪增壓GDI汽油機時，為了在缸內(nèi)形成更為良好的混合氣，對進氣歧管端口進行高傾斜度設(shè)計，用來在GDI汽油機缸內(nèi)形成高滾流，從而實現(xiàn)更為均勻混合氣的形成。借助于計算流體動力學(xué)（CFD）軟件對缸內(nèi)噴油器的安裝位置進行優(yōu)化，最終確定采用側(cè)置安裝的6孔電磁噴油器配置結(jié)構(gòu)。為了顯著改善燃油經(jīng)濟性，新設(shè)計的GDI汽油機上采用了最先進的電控可變排量燃油泵，并在潤滑油系統(tǒng)中采用同步帶驅(qū)動系統(tǒng)。由于采用渦輪增壓器和小型化設(shè)計同時進行，因而需要對新設(shè)計的GDI汽油機冷卻系統(tǒng)進行重新設(shè)計，將原本的單回路冷卻液流動通道劃分為兩個獨立冷卻回路，分別對新設(shè)計的GDI汽油機的氣缸蓋和氣缸體進行冷卻。同時，曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)、曲軸、活塞和冷卻潤滑油通道也做出了相應(yīng)的改變。此外，為了減少使用渦輪增壓器引發(fā)的振動加劇，采用的渦輪增壓器具有電控排氣泄壓閥。

對新設(shè)計的渦輪增壓GDI汽油機性能進行測試結(jié)果顯示：①高滾流設(shè)計和側(cè)置安裝的噴油器能夠形成混合更為均勻的缸內(nèi)混合氣，同時壁濕現(xiàn)象顯著減少；②最大輸出功率為95kW，相當(dāng)于1.5L自然吸氣汽油機；③最大轉(zhuǎn)矩為173Nm，相當(dāng)于1.8L自然吸氣汽油機；④在新歐洲駕駛測試循環(huán)工況（NEDC）下，與1.5L自然吸氣汽油機相比，其燃油消耗減少了26%。

Mitsuhiro Shibata et al. SAE2017-01-1029.

編譯：陳丁躍