耿小雨，吴锡江，王志宇

(上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海 201804)

目前的先进汽油机通过高压缩比、高滚流的设计结合大容量冷却EGR的快速燃烧概念，加上减摩和热管理等措施可实现40%的最大热效率。下一代高效汽油机的热效率要达到45%左右，引入大量空气的稀薄燃烧被认为是实现该目标的核心概念。稀薄燃烧目前存在稀燃工况窄、稀燃极限工况下点火和燃烧不稳定等问题[1]。众多研究表明[2-6]，高能点火可以加强火核形成、加快火焰发展并提高燃烧稳定性，有效扩大稀燃极限，从而成为行业研究热点。

常规点火系统能量一般小于50 mJ，放电时间一般在2 ms左右，而叠加类高能点火系统基于常规点火系统提高放电电流、延长放电时间或多次击穿，可提高点火能量到100～400 mJ，奔驰、德尔福、博世、电装等[3-6]机构均有相关研究。而诸如冷等离子体放电(电晕点火、微波点火等)、预燃室射流点火等新型空间点火技术存在控制难度大、机体改动大以及成本高等诸多问题[7]，目前尚处研究阶段。

许多学者基于定容弹研究火花形成和发展，无法得到实际缸内流场环境和燃烧时的结果。而基于常规发动机的研究，通过燃烧参数间接分析结果数据，只能推测高能点火系统对燃烧初期的火核形成和发展的影响机理，无法得到直观的结果。光学单缸机(Optical Single Cylinder Engine，OSCE)具备与实际发动机一致的进排气和燃烧系统，且透明缸套结合高速摄像，在观察缸内实际条件下的火核形成和发展、燃烧状态等方面具备定容弹和普通发动机难以比拟的优势[8]。……