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内燃机作为交通运输业的重要动力源，如今正面临着动力系统低碳化、智能化发展的新机遇。开发更高效率同时兼顾更低排放的燃烧技术以满足现下及未来法规是新一代内燃机发展的必然要求。突破点燃式、压燃式发动机技术局限，开发先进燃烧模式成为了新一代内燃机燃烧控制的研究重点。尽管经过数十年的探索，已经形成了一些卓有成效的高效低排放的新型燃烧模式，如均质充量压缩着火（HCCI）燃烧、部分预混燃烧（PPC）、反应活性控制压缩着火（RCCI）燃烧等。但由于运行负荷范围受限、 稳定性低等问题，至今尚未实现新型燃烧模式的规模化、商业化应用。因此，为实现以内燃机为核心的交通运输业碳达峰、碳减排目标，本文提出满足宽工况范围运行要求的新型内燃机燃烧模式：智能充量压缩着火（ICCI）燃烧模式。该模式基于缸内双直喷技术，利用理化特性互补的两种燃料，在缸内分别从一次到多次交替喷射，可以实现混合气活性和浓度任意分层控制。 从而有望从本质上改善现有技术条件下缸内混合气的浓度和活性分层状态，做到根据发动机动力输出特性要求，智能匹配混合气制备状态、实时控制缸内燃烧过程，实现宽工况范围内的高效低温燃烧。

双燃料缸内直喷技术是实现 ICCI 模式的关键和核心。基于一台压燃式发动机建立汽油和柴油双燃料 ICCI 原理样机，采用两套独立的高压共轨喷射系统实现两种不同燃料的缸内双直喷解耦控制。典型的 ICCI 喷射控制策略为：在进气行程早期单次喷射汽油，在缸内创造相对均匀的混合气氛围；之后在进气行程晚期或压缩行程单次或多次喷射柴油和汽油，从而产生出浓度、组分、反应活性的可控分层效果，并最终实现合适的着火相位、可控的燃烧速率、洁净的燃烧效果等目的。基于 ICCI 原理样机，在宽发动机运行负荷范围内探索了汽、柴油喷射策略和进气条件等重要参数对 ICCI 燃烧和排放特性的影响，证实了 ICCI 模式具备超高效率、超低排放、高稳定性的潜力。尤其是，ICCI 在很宽的负荷范围内指示热效率都最高，其中，IMEP 在 6~12 bar 达到了50%以上。此外，ICCI 模式目前可以在较宽的发动机负荷范围内稳定运行，保持较高的指示热效率和更低的 NOx 排放，在颗粒物排放和燃烧效率方面还有一定的优化潜力。

吕兴才，博士、国家杰出青年基金获得者、万人计划领军人才、上海交通大学特聘教授。目前主要从事碳氢燃料燃烧反应动力学、燃料与发动机的耦合作用、发动机燃烧稳定性等方面的研究。主持和完成了国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目和面上项目、国家973重大基础研究项目课题、工信部低速机创新工程项目课题、上海市重大基础研究项目的研究。发表SCI论文200余篇。担任海洋动力工程国家工程实验室副主任、动力机械及工程教育部重点实验室副主任、上海市内燃机学会秘书长等。获得2013年度国家自然科学二等奖、2010年度上海市自然科学一等奖。 钱勇，男，博士、上海交通大学助理教授，入选中国科协“青年人才托举工程”（2019）。主要从事内燃机先进燃烧模式工作特性、碳中性燃料/零碳燃料高效清洁利用等方面的研究。主持国防173项目、国家自然科学基金面上项目、青年基金等项目的研究。发表SCI论文90余篇，其中一作/通讯40余篇，SCI论文他引1400余次。获评中国汽车工程学会优博论文、上海交通大学优博论文等奖励；担任中国汽车工程学会青委会委员、上海市内燃机学会副秘书长等职务。

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