[实用新型]一种高热效率低排放的汽油直喷增压发动机

说明书

本实用新型公开了一种高热效率低排放的汽油直喷增压发动机，包括至少一燃烧室、一高压直喷系统、一高能点火系统、一三元催化转化器以及一选择性催化系统，高压直喷系统用以将燃油雾化并喷至燃烧室中，高能点火系统用以点燃燃烧室中雾化的燃油，燃烧室内的空燃比＞25，燃烧后的尾气进入三元催化转化器，三元催化转化器用以降低尾气中的污染物含量，经三元催化转化器处理后的尾气进入选择性催化系统，选择性催化系统用以处理NOx，将选择性催化系统处理后的尾气排出。在解决了稀薄燃烧技术稳定性差的问题的同时，提高燃油经济性并降低污染物排放，避免使用GPF，降低成本，使排放水平可满足国六排放法规。

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种高热效率低排放的汽油直喷增压发动机。

背景技术

近年来，为应对能源危机及气候变化，各国发布了更严苛的油耗排放法规。中国第四阶段油耗加严到5L/百公里，中国第六阶段排放标准相较于第五阶段排放法规除了气态污染物加严30％￣50％之外，更规定了严格的颗粒物要求：PN(ParticulateNumber，颗粒物数量)＜6×10¹¹。法规的压力促使汽车厂商投入更多的精力去开发新技术，混合动力汽车和电动汽车比传统动力汽车具有更好的燃油经济性及排放性能，目前，搭载内燃机的传统汽车、耦合内燃机和电动机的混合动力汽车会继续作为主流，所以未来提升内燃机的燃油经济性和排放性能非常有必要。

稀薄燃烧技术可以明显提高发动机的燃油经济性，但是往往伴随着燃烧的不稳定和NOx排放量的急剧增加。现有的稀薄燃烧技术大多为分层式稀薄燃烧，会造成部分区域的混合气过浓，某些区域的混合气又很稀，这将导致气态污染物的增加。

因此，有必要提供一种新的发动机，在解决了稀薄燃烧技术稳定性差的问题的同时，提高燃油经济性并降低排放，避免使用GPF，降低成本，使排放水平可满足国六排放法规。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高热效率低排放的汽油直喷增压发动机，在解决了稀薄燃烧技术稳定性差的问题的同时，提高燃油经济性并降低污染物排放，避免使用GPF，降低成本，使排放水平可满足国六排放法规。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高热效率低排放的汽油直喷增压发动机，包括至少一燃烧室、一高压直喷系统、一高能点火系统、一三元催化转化器以及一选择性催化系统，所述高压直喷系统用以将燃油雾化并喷至所述燃烧室中，所述高能点火系统用以点燃所述燃烧室中雾化的所述燃油，所述燃烧室内的空燃比＞25，燃烧后的尾气进入所述三元催化转化器，所述三元催化转化器用以降低所述尾气中的污染物含量，经所述三元催化转化器处理后的所述尾气进入所述选择性催化系统，所述选择性催化系统用以处理NOx，将所述选择性催化系统处理后的所述尾气排出。

燃烧室内的空燃比＞25，即过量空气系数大于1.7，大大提高发动机的热效率，降低发动机油耗；由于很高的空燃比，THC和CO的排放量都将达到很低的水平，同时NOx的排放量也将随着空燃比的提高至25以上而降低到空燃比为理论空燃比时的水平。燃烧后的尾气经三元催化转化器(ThreeWayCatalysts，TWC)和选择性催化系统(SelectiveCatalystReduction，SCR)处理，三元催化转化器可以适当减少贵金属的配比，转化尾气中的CO、THC，再通过选择性催化系统来处理NOx，当尾气温度高于250℃时，尾气中的NOx被还原成N₂和H2O，从而实现在不使用汽油机颗粒捕集器(Gasolineparticulatefilter，GPF)的条件下满足国六排放法规的目的。

进一步地，所述高压直喷系统的喷油压力＞300bar。高的喷油压力可大大降低喷油贯穿距和喷射粒径，提高燃油雾化效果，减小湿壁的可能性，控制喷油量，保证空燃比≥25。