国家技术发明奖提名书001.docx

1、国家技术发明奖提名书001国家技术发明奖提名书( 2019 年度)一、项目基本情况专业评审组： 序号： 编号：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃。提 名 者中国汽车工程学会项目名称项目名称新一代节能环保发动机爆震燃烧控制技术与应用公布名主要完成人王志 ，王建昕 ，沈源 ，帅石金 ，马骁 ，汪俊君项目密级定密日期保密期限(年)定密机构(盖章)学科分类名称1内燃机工程代码2代码3代码所属国民经济行业所属国家重点发展领域任务来源具体计划、基金的名称和编号：已呈交的科技报告编号：授权发明专利（项）62授权的其他知识产权（项）项目起止时间起始： 年 月 日完成： 年 月 日国家科学技术奖励工作

2、办公室制二、提名意见（适用于提名机构和部门）提 名 者中国汽车工程学会通讯地址邮政编码联 系 人联系电话电子邮箱传 真提名意见：新一代节能环保发动机爆震燃烧控制技术与应用项目针对缸内直喷汽油机(GDI)和增压减排量技术的核心技术展开攻关，完成常规爆震和超级爆震抑制以及HCCI燃烧模式控制的原创技术研发，主要发明点为：(1)超级爆震的检测和抑制方法、(2)常规爆震的分层当量比抑制方法、(3)均质压燃爆震的火花点火控制方法。该项目取得一系列高水平理论研究成果并授权发明专利62项，在车用汽油机超级爆震抑制和HCCI燃烧模式控制方面的前沿研究获得国际领先地位，并应邀在爆震燃烧科学领域的顶级期刊发表综述

3、论文，相关的研究成果被国际同行评价为“原创贡献”、“世界领先”。项目在三个发明点上均有核心技术专利领先于国外汽车研发企业提出。专利成果应用于我国6个自主品牌企业的发动机产品，实现了大规模量产。项目研究合作开发出中国第一台GDI产品、第一台HCCI样机、第一台HCCI样车。该项目对国内外汽油机技术的进步起到了重要引领作用，对于提高我国发动机自主研发水平起到了显著推动作用，相关成果并先后获3个省部级一等奖，其中包括2018年中国汽车工业技术发明奖一等奖。提名该项目为国家技术发明奖二等奖。声明：本单位遵守国家科学技术奖励条例及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，所提供的提名材料真实有效，且不

4、存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。如产生争议，保证积极调查处理。法人代表签名： 单位（盖章） 年 月 日 年 月 日三、项目简介（限1页）项目属内燃机工程领域，目标是为我国高效汽油机的自主开发提供先进技术和理论支持，打破国外技术垄断。缸内直喷汽油机(GDI)和增压减排量技术可以明显节约整车油耗，但采用直喷增压技术的先进汽油机在开发过程中世界范围内都遇到了常规爆震、早燃和超级爆震的三大难题。此外，在此技术基础上发展汽油均质压燃(HCCI)进一步提高热效率成为目前国际前沿研究热点

5、。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸。本项目的技术原创和理论创新有：(1)发明了超级爆震的检测和抑制方法，所发明的早燃检测方法解决了因早燃随机性导致的超级爆震不易控的难题；所发明的进气二次喷射抑制超级爆震的方法和控制策略，实现有效抑制早燃、消除超级爆震，保证发动机可靠性；(2)发明了常规爆震的分层当量比抑制方法，实现抑制大负荷常规爆震，并改善GDI发动机中小负荷油耗；(3)发明了均质压燃爆震的火花点火控制方法，利用分层混合气实现了点燃-压燃燃烧的“爆而不震”；发明了直喷发动机及其燃烧组织方法，解决了火花点火激发压燃的燃烧不稳定问题。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭。本项目

6、围绕汽油机爆震燃烧关键技术，开展了十多年的持续研究，形成了三种具有自主知识产权的主导技术，授权发明专利62项，全部集中于上述三个发明点。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧。20XX年以来，清华大学分别与东风、奇瑞、吉利、长城汽车等公司合作承担国家自然科学基金、973、863计划以及横向合作项目，合作完成了10余款高效汽油机的研发，广泛应用本项目发明的技术。本项目为我国汽车公司的先进发动机自主研发及企业自主品牌汽车的推广应用做出了重大贡献。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒。发明点相关研究内容发表国内外发动机研究核心期刊论文88篇，多次受邀在国际会议和全国性学术会议上做大会报

7、告和特邀报告，推进了我们发动机燃烧科学和技术研究领域的源头创新和国际影响，对于国内外汽油机技术的进步起到了引领作用，在车用汽油机爆震燃烧的国际前沿研究中居领先地位。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點。五、客观评价（限2页。围绕技术发明点的首创性、先进性和技术价值进行客观、真实、准确评价。填写的评价意见要有客观依据，主要包括与国内外相关技术的比较，国家相关部门正式作出的技术检测报告、验收意见、鉴定结论，国内外重要科技奖励，国内外同行在重要学术刊物、学术专著和重要国际学术会议公开发表的学术性评价意见等，可在附件中提供证明材料。非公开资料（如私人信函等）不能作为评价依据。）厦礴恳蹒骈時盡继

8、價骚。厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺。1.验收意见：合作开发的奇瑞1.5TGDI发动机通过20XX年863结题验收(20XXAA110106)；合作开发的奇瑞2.0T GDI-HCCI发动机和样车通过20XX年和20XX年两轮863结题验收(20XXAA11A113、20XXAA111715)；合作开发的奇瑞1.4L增压直喷发动机20XX年通过863验收(20XXAA111702)。其中，项目完成的具有缸内直喷、两段凸轮、火花辅助、分缸闭环独立控制的技术特征的四缸汽油HCCI产品化样机，获得了比传统汽油机的燃油经济性改善15以上、在HCCI 燃烧运行范围内NOx 降低90以上的节能减排效果，并实现装车

9、。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。茕桢广鳓鯡选块网羈泪镀。2.国内外技术对比：超级爆震抑制技术(发明点1)早于Ford和GM公司1-3年形成专利；分层当量比混合气形成方法(发明点2)早于日本公司专利并在适用工况上区别于日本公司的专利；HCCI燃烧火花控制方法(发明点3)比Mazda主要技术特征相同的专利早5年。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈。3.科技查新报告结论：查新项目研究的“以快速压缩机或汽油机为实验平台，对超级爆震现象进行判定及控制”。国内外未见研究内容相同的公开文献报道。“以快速压缩机或汽油为实验平台，对超级爆震现象进行判定及控制”，国内外未见研究容相同的公开文献报道。籟丛妈羥为贍

10、偾蛏练淨。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠。4.同行评价：英国燃烧科学家Bradley 教授（英国皇家学会院士，皇家工程学会院士，利兹大学教授）和德国RWTH-Aachen大学Peters教授在Combustion and Flame, 166（20XX）:80-85引用第一完成人的代表性论文Wang Z, et al. International Journal of Engine Research, 16 (20XX): 166-180，指出“为解释超级爆震的随机性本质，在J条件下采集了5000 个循环的压力曲线，这其中有几次循环出现了超级爆震36 早燃总是超级爆震发生的前提条件36”。原文“In

11、an attempt to explain its spasmodic nature, temporal changesin pressure were recorded over 5000 engine cycles. This captured a few rare records of super-knock 36”，“Although pre-ignition does not necessarily cause super-knock, it was always a pre-condition for its occurrence36”。国际著名燃烧学专家、美国UC-Berkele

12、y 大学的Robert Dibble 教授在DOI:10.1016/j.ijhydene.20XX.12.095，引用论文Qi Y, Wang Z*, et al. Combustion and Flame, 162(20XX): 4119-4128，认为：“发现了在发动机高增压条件下爆燃转爆轰是可能的。燃烧图像揭示了自燃点出现在近壁处，燃烧转换为爆轰”。原文：“19 also found that DDT was possible under the boosted engine-like conditions. The combustion images revealed that aut

13、o-ignition spots appeared near wall, followed by the transition to detonation.” 国际著名内燃机专家、美国麻省理工学院发动机学科带头人Wai K. Cheng 教授在SAE 20XX-01-0704“The Anatomy of Knock” 中引用论文Qi Y, Wang Z*, et al. Combustion and Flame, 162(20XX)，认为：“燃烧波和压力波同步传递、相互作用，引起的爆轰波已经被高速摄影观察到”。原文：“the combustion wave and the pressure

14、wave travel together, and there is significant interaction between them. These detonation waves have been observed through high speed movies.”英国皇家工程院院士Gautam Kalghatgi（美国汽车工程师学会会士、英国机械工程师协会会士）在JAutomotive Safety and Energy, 6 (20XX): 1-10上引用论文，指出“有早燃无超级爆震是可能的”，原文：“It is possible to have preignition

15、without superknock 65。”預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買。5.获得奖励高效汽油机常规爆震和超级爆震的抑制技术及应用2018年中国汽车工业技术发明奖一等奖高效清洁内燃机爆震燃烧机理2018年中国内燃机学会自然科学奖一等奖渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇。6.代表性高水平论文基于爆震工程应用和基础理论研究工作，在能源与燃烧科学顶级期刊PECSProgress in Energy and Combustion Science上发表发动机爆震综述论文”Knocking combustion in spark ignition engines”，是爆震燃烧领

16、域的国内首篇。能源与燃烧科学进展PECS 是能源与燃烧领域的顶级期刊，最新公布的PECS期刊5年影响因子为27.860，在机械工程（132个期刊）和热力学（58个期刊）两个领域排名榜首。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝。六、应用情况和效果1应用情况（限2页）主要应用单位情况表序号单位名称应用的技术应用对象及规模应用起止时间1东风汽车集团股份有限公司1）早燃检测和超级爆震控制方法：早燃检测、抗爆性检测、超级爆震判定及控制，用于早燃和超级爆震的抑制；2）分层当量比燃烧抑制爆震方法：二次喷射抑制爆震、GDI 火山环形燃烧，用于组织混合气合理分层燃烧，排气空燃比总体为当量比，保障三效催化剂

17、高效净化排放；3）火花点火激发末端气轻微自燃：GDI 气流和喷雾引导分层混合气形成、汽油辛烷值与发动机燃烧系统的匹配，用于常规爆震的爆震裕度标定。累计生产A系列发动机26 万台。20XX至今2浙江吉利汽车研究院有限公司早燃和超级爆震的检测和控制方法；二次喷射策略形成分层当量比混合气控制大负荷爆震；缸内直喷发动机火山环形燃烧室。JLB-4G13T 发动机在7 款车型共80 万台乘用车上应用。20XX至今3奇瑞汽车股份有限公司废气滞留稀释和分层当量比混合气燃烧；方法抑制常规爆震和超级爆震；采用清华大学“火花点火激发均质压燃”技术实现汽油HCCI 样车示范运行G5/G6、B22、P27 等整车型20

18、XX至今七、主要知识产权和标准规范等目录（不超过10件）知识产权（标准）类别知识产权（标准）具体名称国家（地区）授权号（标准编号）授权（标准发布）日期证书编号（标准批准发布部门）权利人（标准起草单位）发明人（标准起草人）发明专利（标准）有效状态授权发明专利一种超级爆震的判定及控制方法中国CN103334846B20XX/03/3020XX638清华大学王志，徐雅齐，王建昕有效授权发明专利一种汽油机火花点火激发均质压燃燃烧及控制方法中国CN101619670B20XX/12/28887780清华大学王建昕，王志，徐帆，阳东波有效授权发明专利一种缸内直喷汽油机分层当量比燃烧的方法和系统中国CN10

19、1338694B 20XX/01/26732624清华大学王建昕，王志，白云龙，徐帆有效授权发明专利增压汽油机超级爆震试验装置及测试方法中国CN104132775B20XX/09/21清华大学王志，齐运亮，王建昕，刘辉有效授权发明专利直喷发动机及其燃烧组织方法中国CN104074599B20XX/09/21清华大学刘辉，王志，王建昕，帅石金有效授权发明专利火山环型缸内直喷汽油机燃烧室、发动机及车辆中国CN103334827B20XX/09/30清华大学王志，王建昕，宋涛，刘辉有效授权发明专利一种衡量燃料抗爆燃属性的测量方法和装置中国CN103033592B20XX/12/31清华大学何鑫，帅石

20、金，王志，王建昕有效授权发明专利一种双燃料喷射抑制增压汽油机超级爆震的方法中国CN104612869B20XX/09/22清华大学王志,刘辉，龙岩有效授权发明专利一种燃烧组织方法和一种燃烧系统中国CN103883387B20XX/05/18清华大学王志，刘辉，王建昕有效授权发明专利一种气缸盖冷却结构中国CN103628998B20XX/02/24浙江吉利控股集团有限公司,浙江吉利汽车研究院有限公司马茂;康世邦;刘岩;沈源;由毅;吴成明;冯擎峰有效承诺：上述知识产权和标准规范等用于提名国家技术发明奖的情况，已征得未列入项目主要完成人的权利人（发明专利指发明人）的同意。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。擁締凤

21、袜备訊顎轮烂蔷報。 第一完成人签名：八、主要完成人情况表姓 名王志性别男排名1国 籍中国出生年月1972年06月22日出 生 地湖北十堰民 族汉族身份证号422121X归国人员否归国时间技术职称教授最高学历研究生最高学位博士毕业学校清华大学毕业时间20XX年04月07日所学专业内燃机电子邮箱办公电话移动电话通讯地址清华大学汽车工程系邮政编码100084工作单位清华大学行政职务二级单位汽车工程系党 派中国共产党完成单位清华大学所 在 地北京单位性质高校参加本项目的起止时间20XX年1月1日至20XX年12月31日对本项目技术创造性贡献：项目负责人。制定了总体技术方案和技术路线，是本项目三大核心技

22、术发明点的提出者和主要完成人，即早燃和超级爆震的检测控制方法；火花点火激发均质/分层压燃的燃烧方法；分层当量比燃烧，是多项支撑发明专利的第一发明人。曾获国家科技奖励情况：声明：本人同意完成人排名，遵守国家科学技术奖励条例及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。该项目是本人本年度被提名的唯一项目。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。本人签名： 年 月 日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效

23、，且不存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理工作。工作单位声明：本单位对该完成人被提名无异议。 单位（盖章） 年 月 日八、主要完成人情况表姓 名王建昕性别排名男国 籍中国出生年月1953年04月19日出 生 地山东济南民 族汉族身份证号归国人员是归国时间1995年07月31日技术职称教授最高学历研究生最高学位博士毕业学校日本北海道大学毕业时间1995年07月31日所学专业内燃机电子邮箱办公电话移动电话通讯地址清华大学汽车工程系邮政编码100084工作单位清华大学汽车工程系行政职务汽车安全与节能国家重点

24、实验室副主任二级单位清华大学党 派完成单位汽车工程系所 在 地北京单位性质高校参加本项目的起止时间20XX年1月1日至20XX年12月31日对本项目技术创造性贡献：项目主要参与者。提出了以汽油缸内两次喷射作为GDI发动机分层混合气形成主要控制方法的燃烧系统，是核心技术发明点的主要完成人，是多项支撑专利的完成人。曾获国家科技奖励情况：声明：本人同意完成人排名，遵守国家科学技术奖励条例及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。该项目是本人本年度被提名的唯一项目。如

25、有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。本人签名： 年 月 日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效，且不存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理工作。工作单位声明：本单位对该完成人被提名无异议。 单位（盖章） 年 月 日八、主要完成人情况表姓 名沈源性别男排名3国 籍中国出生年月1974年11月6日出 生 地湖北民 族汉族身份证号归国人员是归国时间技术职称高工最高学历研究生最高学位博士毕业学校美国密西根州立大学毕业时间20XX-12-1所学

26、专业设计制造电子邮箱办公电话2移动电话通讯地址杭州市滨江区江陵路1760 号邮政编码100084工作单位浙江吉利控股集团有限公司行政职务副院长二级单位党 派完成单位浙江吉利控股集团有限公司所 在 地浙江杭州单位性质企业参加本项目的起止时间20XX年1月1日至20XX年11月1日对本项目技术创造性贡献：项目主要参与者。主持工程项目研发工作，制定发动机技术、开发和试验认证方案，对核心技术发明点做出了主要贡献，提出了增压器匹配的思路、高效油气分离器等方案。是项目相关国家863计划第1完成人。曾获国家科技奖励情况：1.国家千人计划声明：本人同意完成人排名，遵守国家科学技术奖励条例及其实施细则的有关规定

27、，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。该项目是本人本年度被提名的唯一项目。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。本人签名： 年 月 日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效，且不存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理工作。工作单位声明：本单位对该完成人被提名无异议。 单位（盖章） 年 月 日八、主要完成人情况表姓 名帅石

28、金性别男排名4国 籍中国出生年月1965年1月1日出 生 地江西永修民 族汉族身份证号420XX1196501015519归国人员归国时间技术职称教授最高学历研究生最高学位博士毕业学校华中科技大学毕业时间1998年7月所学专业动力机械及工程电子邮箱办公电话移动电话通讯地址北京市海淀区清华大学李兆基楼A434办公室邮政编码100084工作单位清华大学行政职务二级单位汽车工程系党 派中国共产党完成单位清华大学所 在 地北京单位性质高校参加本项目的起止时间20XX年1月1日至20XX年12月31日对本项目技术创造性贡献：项目主要参与者。在GDI发动机分层混合气形成控制方法负责数值模拟研究，相关结果对

29、项目实现有力支撑，对核心技术发明点的做出了重要贡献，是重要支撑专利的完成人。曾获国家科技奖励情况：声明：本人同意完成人排名，遵守国家科学技术奖励条例及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。该项目是本人本年度被提名的唯一项目。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。本人签名： 年 月 日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效，且不存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理工作。工作单位