科创中国
基于组分协同作用的超高效率汽油机燃料设计及验证
发布时间: 2023-09-20
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
新技术
行业领域：
高新技术改造传统产业
成果介绍
以高压缩比、高进气增压、稀薄燃烧为特征的高强化燃烧技术可以显著提升汽油发动机的热效率，减少道路交通领域的碳排放，支撑我国双碳战略目标的实现。然而，汽油机高强化燃烧技术往往受制于燃烧爆震和燃烧稳定性难题。本项目针对超高效率混动专用汽油直喷发动机的高强化燃烧组织需求，开发基于新型抗爆剂和组分协同设计的高性能汽油燃料，研究高性能燃料的抗爆能力与爆震抑制机理，获得高性能燃料的着火极限和燃烧速率特性，并基于高强化汽油机平台验证燃料的爆震抑制和燃烧组织效果。本项目将阐明燃料典型组分之间的燃烧反应动力学交互机制，基于组分间的反应动力学协同作用提出高性能燃料配方方法，发展覆盖宽组分范围的汽油燃料调和法则；基于混动专用缸内直喷汽油发动机试验平台，验证高性能汽油燃料爆震抑制和燃烧组织效果，明确高性能燃料在高强化发动机燃烧模式中的合理运用范围，最终总结出面向超高效率汽油发动机燃烧策略的燃料特征需求。
成果亮点
项目面向混动专用超高效率汽油直喷发动机燃烧技术对燃料的需求，研发高性能汽油燃料，结合实验手段和动力学分析方法研究高性能燃料的抗爆性能力和爆震抑制机理，获得高性能燃料的着火极限和燃烧速率特性，基于高强化汽油机平台验证燃料的爆震抑制和燃烧组织效果。本项目的特色与创新之处如下：
1) 阐明新型酯类含氧抗爆剂与汽油燃料典型组分之间的燃烧反应动力学交互机制，基于组分的反应动力学协同作用提出高性能燃料配方方法，发展覆盖宽组分范围的燃料指标预测模型和调和法则。
2) 基于采用高强化燃烧策略的发动机试验平台，验证项目设计的高性能汽油燃料的爆震抑制效果，明确高抗爆性燃料在高强化发动机中的合理运用范围，总结归纳出面向高效率、高强化汽油发动机燃烧策略的燃料特征需求。
团队介绍
1）上海交通大学
研究团队近年来围绕燃料着火反应动力学、燃料与发动机相互作用、燃烧污染物生成机制等方向开展了深入研究，主持和完成国家自然科学基金，教育部联合基金项目，上海市科委国际合作项目等20余项科研项目。
2）江淮汽车集团发动机公司
江淮汽车集团发动机公司成立于2004年，产品涵盖六个动力平台（四个汽油机平台，一个柴油机平台，一个混动平台），一个自动变速箱平台，自主研发的发动机得到业界和市场的广泛认可，10年共10款发动机荣膺“中国心”十佳发动机称号。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”发动机碳中和产业科技服务团 (中国内燃机学会) 评价时间：2023-11-29
蔡宇琛
上海交通大学
所长
综合评价
因在产品制造方面论证不足，需要进一步加大与主机厂的沟通交流，明确制造和设计难点，改进方案，大力推进样机试制与可靠性论证。
总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
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