范亚东，吴天宝，李雪松，许敏，张勃

(1.上海交通大学汽车电子控制技术国家工程实验室，上海 200240;2.中国北方发动机研究所(天津)，天津 300400)

近年来，全球汽车保有量不断增长带来的能源消耗和环境污染问题，以及以纯电动汽车为代表的新能源汽车取得的长足进步和发展，都对传统汽车动力系统中占据主导地位的汽油机造成了巨大冲击。

具体对于中国来说，空前严峻的挑战主要体现在下面两点：一是国家油耗法规的不断收紧。2016年10月 30 日，中华人民共和国工业和信息化部正式发布了《节能与新能源汽车技术路线图》，明确规定了乘用车企业平均燃油消耗量(CAFC)的目标值将由2020年的 5 L/100 km降为2025年的4 L/100 km[1]。二是环保标准的日益严苛。2018年7月3日，国务院发布了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，计划明确规定了从2019年7月1日开始，全国重点区域将提前实施轻型车第六阶段排放标准[2]，其中国六排放法规里引入了欧盟的实际行驶污染物排放测试(Real Driving Emission)[3]。将不同排放测试循环下发动机工况点分布进行对比[4]，可以看出实际行驶污染物排放测试(RDE)加强了车辆的动态测试过程，更真实地反映了汽车在实际使用过程中的排放水平，这也对发动机尾气排放物中的氮氧化物(NOx)和颗粒物数量(PN)提出了更严苛的要求[5]。

尽管面对严峻挑战，但汽油机的发展潜力仍然不容小觑，主要原因有两点。其一，当前汽油机的热效率还远没有到达物理极限，业界内已上市量产的汽油机热效率峰值最高也仅达41%[6]。……