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  發(fā)動(dòng)機(jī)屬于《中國(guó)制造 2025》的重點(diǎn)領(lǐng)域,，節(jié)能減排是該戰(zhàn)略的核心支撐點(diǎn),，打造高效清潔的“中國(guó)芯”發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力和應(yīng)對(duì)嚴(yán)苛的油耗和排放法規(guī)至關(guān)重要,。以現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟”——高壓共軌式燃油噴射系統(tǒng)為核心的噴霧強(qiáng)化技術(shù)是研發(fā)新一代近零排放發(fā)動(dòng)機(jī)及清潔替代燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵,，進(jìn)而也是國(guó)際研究熱點(diǎn)。但高壓噴射引起噴油嘴內(nèi)部流動(dòng)復(fù)雜多變,，為噴霧精準(zhǔn)控制及噴霧強(qiáng)化帶來(lái)極大的研發(fā)挑戰(zhàn),，存在小負(fù)荷噴霧差、噴油規(guī)律波動(dòng)大,、燃燒匹配不理想,、替代燃料噴射適應(yīng)性差等技術(shù)瓶頸，顯著影響發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放性能,，當(dāng)前主要面臨三大國(guó)際難題：高壓噴嘴內(nèi)流機(jī)理與控制,、噴霧強(qiáng)化及燃燒匹配、替代燃料噴射適應(yīng)性,。 

  針對(duì)上述難題,，經(jīng)過(guò)十多年攻關(guān)，取得如下創(chuàng)新性成果：

  （1）空化噴霧理論創(chuàng)新：發(fā)明了高壓燃油噴射空化內(nèi)流可視化測(cè)試技術(shù),，攻克了小尺度噴嘴高雷諾數(shù)強(qiáng)瞬態(tài)內(nèi)流空化測(cè)試國(guó)際難題,；首次發(fā)現(xiàn)并揭示了漩渦誘導(dǎo)氣核析出穩(wěn)定匯聚漩渦中心低壓區(qū)的渦線空化發(fā)生新機(jī)制，提出了燃油噴射渦線空化誘導(dǎo)中空噴霧新理論,，構(gòu)建了引入氣核匯聚效應(yīng)的新型渦線空化模型,；發(fā)明了基于消光法的噴霧燃燒與排放聯(lián)合測(cè)量技術(shù)，建立了高壓燃油噴射內(nèi)流,、噴霧與燃燒的全耦合模型,，奠定了高壓燃油噴射噴嘴內(nèi)流噴霧控制與噴霧燃燒技術(shù)的重要基石。 

  （2）強(qiáng)化噴霧技術(shù)突破：基于內(nèi)流空化噴霧新理論,，提出了耦合針閥升程的噴油嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新方法,，發(fā)明了燃油噴射渦線空化誘導(dǎo)中空噴霧技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了噴嘴內(nèi)流空化控制與噴霧強(qiáng)化,，小負(fù)荷噴霧錐角達(dá)40~50°,，提高 2 倍以上；發(fā)明了新型增壓式共軌噴射系統(tǒng),，創(chuàng)新了高壓燃油噴嘴結(jié)構(gòu),，噴射壓力達(dá)到 180 MPa 以上，額定點(diǎn)噴油量偏差±2%,，解決了噴油規(guī)律波動(dòng)大,、匹配性差的難題；發(fā)明了柴油微引燃/天然氣雙燃料噴射系統(tǒng),，開(kāi)發(fā)了生物柴油/汽油混合噴射渦線空化強(qiáng)化技術(shù),，有效解決了替代燃料替代率低與噴射適應(yīng)性問(wèn)題。 

  （3）工程應(yīng)用效果顯著：與合作單位聯(lián)合研發(fā)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)滿足 TierⅢ排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油引燃/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī),，額定工況天然氣替代率從 75%提升至 95%,；在國(guó)內(nèi)率先研制了增壓式高壓共軌噴射系統(tǒng)，使國(guó)四非道路柴油機(jī) NOx 排放 1.70 g/(kW·h),、PM 排放 0.25 g/(kW·h),，顯著低于 排放限值 5.5 g/(kW·h)和 0.6 g/(kW·h)；研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)二代生物柴油/汽油發(fā)動(dòng)機(jī),，其熱效率與國(guó)內(nèi)汽油機(jī)相比提高了 32%,。

  基于以上創(chuàng)新成果，形成了高壓燃油噴射空化噴霧理論與關(guān)鍵技術(shù),，獲得專(zhuān)利 30 件,，出版專(zhuān)著 1 部，發(fā)表主要論文 60 余篇,，完成的 1 項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目結(jié)題被評(píng)為“優(yōu)+”,。項(xiàng)目完成人受邀在噴霧領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議上作大會(huì)報(bào)告 10 余次,，經(jīng)同行專(zhuān)家鑒定：“高壓燃油噴射渦線空化強(qiáng)化噴霧技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平”、“噴嘴內(nèi)部空穴流動(dòng)特性和 CAV-ELSA 噴霧模型方面的研究達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”,、“雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的研究總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”,。 

  成果應(yīng)用于中國(guó)一汽等多家發(fā)動(dòng)機(jī)龍頭企業(yè)，新增總產(chǎn)值達(dá) 74.967 億元,，利潤(rùn) 7.371 億元,，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益,，引領(lǐng)了我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射技術(shù)的進(jìn)步,，大幅提升了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。