科创中国

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。

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。

本项目研究成果可以为我国石化行业开发高性能汽油燃料提供设计依据，后续可在江淮汽车、吉利罗佑和长城汽车等单位开发的高效混动专用发动机机型上推广应用。

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。

(1) 提出基于反应动力学协同作用的高辛烷值燃料配方方法，发展覆盖宽组分范围的燃料指标预测模型和调和法则；

(2) 基于新型抗爆剂和燃料组分协同作用开发高性能汽油燃料，明确高性能燃料在高强化发动机中的合理运用范围，总结出面向高效率、高强化汽油发动机燃烧策略的燃料特征需求；

(3) 比亚迪产品规划及汽车新技术研究院、一汽研发总院、东风汽车公司技术中心、江淮汽车集团股份有限公司、广州汽车集团汽车工程研究院、吉利罗佑发动机零部件有限公司和长城汽车股份有限公司等单位均在开展高效混动专用发动机机型研究，开发面向下一代的低碳排放的超高热效率混合动力专用发动机，本项目取得的燃料设计成果可以在上述主流OEM进行进一步验证和推广应用。

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