[00723087]高效低排放车用柴油机关键技术及产业化

中国在燃烧系统总体构架确定、高效低排放燃烧过程组织、核心子系统的开发和集成、瞬态性能提升、后处理系统集成及再优化等领域的对外依赖性限制了国4柴油机的自主研发和产业化。该项目重点突破了高效清洁新型燃烧模式实现及优化、基于核心燃烧边界主动控制的瞬态工况性能校正、后处理系统匹配及优化、产品化国4样机开发等技术壁垒。形成了以EGR优化耦合多次高压喷射的强化混合多阶段燃烧柴油机系统总体构架；以EGR、燃油喷射等关键参数优化为实现手段；以燃烧边界主动控制为瞬态性能提升策略；产品化样机开发及产业化为落脚点的高效低排放车用柴油机产业化集总技术。同时，在长春一汽四环发动机制造有限公司批量生产的国。轻型车用柴油机上进行了成果转化，形成了国4柴油机量产能力并出口伊朗，获得了巨大的经济效益。该项目主要科技内容及创新如下：明确了强化混合和燃烧速率控制是决定柴油机性能的关键因素。提出了高轨压多次喷射耦合EGR优化的时间分区多段燃烧模式，该燃烧模式可在燃油消耗率降低5%前提下实现ESC排放测试循环机内净化达国4水平。研究了瞬态工况下燃烧边界响应规律及其畸态组合对柴油机性能的影响规律。基于构建的瞬态工况全程性能高仿真平台模拟结果和台架实验结果，明确了瞬态性能畸变的根源并提出了相应的校正策略。所提出的消除燃烧边界畸态组合耦合新型燃烧模式的瞬态性能优化策略可在保证过渡工况平顺性的前提下大幅降低尾气烟度和Nox排放。项目运行期间对柴油机氧化型后处理系统(DOC、POC)起燃特性、效率敏感因素、对燃烧过程影响及其校正等关键技术进行了详细研究。明确了氧化型后处理系统作为国4机型首选的可行性、优选原则及实现方案；形成了与主机ECU解耦的低成本国4柴油机产业化方案。基于长春一汽四环发动机制造有限公司量产的国3直列4缸、增压中冷、高压共轨2.8L柴油机进行了国4升级。将上述研究成果进行了集成和再优化，开发出了产品化量产SUV机型。性能指标达到了乘用车国4标准，已广泛应用在广东福迪、中兴皮卡等车型中年产销量达到了5万台左右。发表相关论文30余篇、发明专利4项、实用新型专利6项，两期973项目验收意见均充分肯定了该项目在车用柴油机瞬态性能提升领域的领先性和应用广泛性。应用该成果所开发的国4产业化柴油机大部分出口伊朗，获得了巨大的经济效益。