李军成，韩志玉，陈 征，刘 云

(1.湖南大学先进动力总成技术研究中心，长沙 410082;2.湖南大学，汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙 410082)

前言

柴油机比汽油机具有动力强、燃油经济性好、CO2排放低的优势，因此轿车柴油化将是近、中期轿车节能减排的现实技术选择[1]。然而传统柴油机面临着降低NOx和碳烟排放量的挑战。为此，业内人士提出了均质充量压燃燃烧(HCCI)和部分预混充量压燃燃烧(PCCI)等新型燃烧方式。因为HCCI和PCCI燃烧方式着火前有较长的油气混合时间，并采用高EGR率对进气进行稀释实现低温燃烧，所以能同时降低NOx和碳烟的生成量[2－3]。但HCCI和PCCI存在着燃烧相位难以控制，高负荷时压升率高，低负荷时未燃碳氢化合物(HC)与CO排放量大，冷起动困难等问题[4]。因此，在HCCI和PCCI燃烧方式普及应用之前，有必要继续对现行燃烧方式深入研究，以设计高效低排放轿车柴油机燃烧系统。研究人员在这方面开展了许多工作，如对一台1.9L柴油机的燃烧室形状进行数值模拟优化使之与选定的喷油系统相匹配[5];对某中速船用柴油机进行台架试验，研究喷油器结构参数和活塞形状的影响[6];在一台高速直喷柴油机上研究喷孔锥角和喷油压力对燃烧排放的影响[7];用KIVA程序结合非支配排序遗传算法(NSGA)对某重型柴油机的燃烧室、喷雾碰壁位置和涡流比进行数值模拟优化[4];用Star-CD研究喷油定时和燃烧室形状对某六缸5.78L柴油机燃烧排放性能的影响[8]。可见对油、气和燃烧室3方面的相互匹配研究是设计燃烧系统的关键。……