王立新，孙正，吴楚

(泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201206)

0 引言

近年来，为了应对日益严格的排放标准，对汽油机的节能减排提出了更高的要求，各汽油机研发企业正在不断尝试多种新技术的组合，期望进一步提升汽油机的热效率，其中长冲程缸径比(Stroke-To-Bore Ratio，S/B)技术已成为一种趋势[1-3]。提高S/B的影响主要有两方面，一是活塞运动速度的增加能够增强进气过程中缸内的滚流强度；二是可以减小上止点时燃烧室的面容比。因而对上止点时燃烧室内的湍流强度以及燃烧室形状设计优化均有改善作用[4,5]。

Alberto等通过1D-CFD耦合仿真方法，研究了S/B对轻型柴油机性能、排放和油耗的影响[6]。Sechul等通过试验研究了S/B对一款可变气门正时Atkinson循环汽油机的影响[7]。Seokwon等基于单缸直喷汽油机研究了S/B对热效率以及爆震的影响规律[8]。高莹等进行了S/B对汽油机缸内流场的影响研究[9]。

研究S/B对汽油机缸内传热影响的论文相对缺乏。Koichi等和Kenichiro等定性地认为由于S/B增加导致燃烧室面容比减小，因此有利于减少缸内传热损失[10,11]。但S/B增加也会增强缸内对流换热，故可能存在此消彼长的关系。Seokwon等的研究已显示出这种趋势[8]，但由于研究侧重点不同，未进行深入的分析。

本文以一款缸内直喷汽油单缸机为研究对象，为了尽可能减少多余的影响因素，保持缸径、缸盖燃烧室形状、气门直径、活塞头部形状以及压缩比等燃烧室关键影响因素不变，通过改变冲程实现改变S/B。采用试验与仿真结合的方法，研究三种不同S/B设计、不同转速和负荷下的缸内传热功率、传热损失，分析S/B对缸内传热过程以及指示热效率的影响规律。……