高性能柴油机用中空耐磨环槽镶圈活塞

商用车辆柴油机正受到日益严格废气排放法规的限制和提高功率降低燃油消耗率的要求。这就要求发动机主要零部件之一的活塞能承受更高的热负荷和机械负荷。日野（Hino）汽车公司和Izumi工业公司将冷却腔直接附加在项环槽镶圈上，开发出高负荷铝活塞。通过大幅度改善冷却特性同时保持铝材在质量和加工方面的优点，确保了高的可靠性。     

Atkinson循环发动机紧凑型燃烧系统研究

基于Atkinson理论循环建立混合动力汽油机的性能仿真模型,确定出合适的压缩比与配气正时。分别采用增加活塞顶面凸起高度(上凸型燃烧室)和减小缸盖上燃烧室高度的方式来满足Atkinson循环汽油机对压缩比的要求。同时为适应紧凑结构减小气门升程、直径(紧凑型燃烧室)。通过三维CFD计算分析,比较了两种燃烧室缸内燃烧及流动特性,发现紧凑型燃烧室能够在火核形成及扩散时期在缸内产生更高的湍动能,有利于加快火焰传播,使燃烧持续期缩短9.8%~24.4%,可显著提高燃油经济性。在混合动力用Atkinson循环发动机开发中使用紧凑型燃烧室,具有重要的应用价值。     

提高铝制活塞高温耐久性的新技术

现代柴油发动机的温度和压力日益增加。因此,为了保持足够的强度储备,铝活塞必须提高高温下热力机械耐久性能。辉门采用局部后处理高载荷活塞区域的DuraBoWl技术,能够增加活塞使用寿命达4～8倍。技术挑战由于比钢活塞更轻巧,具备良好制造特性,而且生产铸铝活塞成本更低廉,因此铝活塞在当今全球汽车市场上被广泛使用。但是,当前和未来的高载荷柴油发动机发展对铝活塞材料的使用形成了挑战。为了满足客户和法规要求,发动机升功率和扭矩输出不断增加,使柴油活塞承受日益增加的缸内燃烧压力>200bar和燃烧室温度>400℃。在这样的工作条件下,在承受最高热力机械载荷的活塞区域,传     

现代车用柴油机技术发展趋势

柴油机都是往气缸内喷射燃油的．但又分成涡流式燃烧室或预燃式燃烧室喷油的分隔式柴油机和直接往主燃烧室喷油的直喷式柴油机。直喷式柴油机燃油经济性好，但是振动．噪声较大。如果说过去许多柴油机采用涡流式燃烧室或预燃式燃烧室的话．那么现在由于技术的进步，就连轿车柴油机都采用了经济性更好的直喷式燃烧室。     

柴油机工作循环的热力模拟表明燃烧室壁温升对热效率和热损失的影响

最近,技术刊物的一些文章和工业及研究机关的科技人员都对柴油机燃烧室零件采用具有极低导热率的材料的讨论重新发生了兴趣。这种兴趣的产生看来是由于期望通过采用这种材料能大大改善燃油的经济性。这些燃烧室零件可以整个的用一种材料制成,或者制成组合体,在邻接燃气的部分厚厚敷一层导热率低的材料。可以采用的材料有钛和氮化硅(用于整体式和组合式),氧化铝     

汽车冷却系统的基础知识(中)

发动机缸体和气缸盖有许多通道,可以将冷却液输送到发动机的关键部位。发动机燃烧室的温度可达2500℃,因此冷却气缸周围的区域非常重要。如果发动机运行时间太长而不冷却,可以将活塞与气缸焊接到一起,导致发动机彻底报废。散热器是一种热交换器,用来将冷却液携带的热量传到空气中。大多数汽车都使用铝散热器,通过将薄铝片焊到扁平的铝管而制成,这些铝片     

现代汽车发动机活塞组件发展新趋势

９０年代末国外汽车不断地朝着高性能，低排放，低噪音，低燃油和高寿命，高可靠性方面发展，发动机活塞组件的结构设计，材料和表面处理也随之有新的特点和发展，其中低排放高顶环槽活塞设计，高负荷发动机中高铜铝硅合金活塞的应用，钢环在轻矫车发动机中的应用及压缩环外圆表面铬－陶瓷涂层及等离子涂层技术的使用均是国外最新的发民菜趋向，对提高发动机性能起了极大的促进作用，本文对这四种现代活塞组件新动向作了一介绍。     

动力总成冷却系统的技术开发

日益收紧的排放标准与提高燃油经济性的要求是动力总成冷却系统进行创新的主要驱动力。为了改善发动机热管理系统和热交换器的可靠性，Visteon公司采用先进的冷却技术满足了车用发动机冷却系统日益复杂而又苛刻的要求。     

非冷却单缸重型柴油机的热负荷

由于低热损失柴油机可以改善燃油经济性并降低车辆重量,因此受到研究人员的重视,其研制过程中需着重解决由严重的热负荷引起的机体复杂结构和润滑问题。 本文介绍了将分析模型与试验结果相结合来评估非冷却柴油机燃烧室周围的热流量。试验与分析结果一致表明,非冷却柴油机的总热损失与供油率大致成正比,而且在进气和压缩冲程期间,它比水冷柴油机散入大气中的热量多得多,因此其容积效率较差。 分析模型表明,绝大部份热量是通过活塞散走的,而且空气隙绝热的金属火力盖板上的立体温度变化比空气隙绝热的金属活塞顶上相应的温度变化要大得多。     

轿车柴油机铝活塞与钢活塞的系统比较

前几年的研究已证实,在特定条件下,商用车柴油机上采用钢活塞明显优于铝活塞。钢材料具有较高的强度,在高机械负荷下能充分发挥其优势。Mahle公司在1台涡轮增压柴油机上进行系统比较试验,验证钢活塞用于轿车柴油机时的优势。     

电子可变油压控制系统的新发展

随着人们环保意识的不断提升,以及全球燃油经济性法规的日益严格,汽车工业面临着改善车辆燃油经济性的压力。提高发动机的机械效率是应对这些需求的关键要素,工程师们花了很大力气对油泵进行改进。本文将介绍电子可变气门的发展,该产品能够安装在传统油泵上,燃油经济性得到了有效提高。对电子可变油压控制系统进行改进是为了提升车辆的燃油经济性。在发动机低温或低载荷时,该系统能够降低油泵的驱动力,停止活塞冷却喷嘴的操作,以缩短活塞所需预热时间,降低低载荷时产生的摩擦。通过给传统的安全阀和弹簧机构增加一个带有可变释入器（relief orifice）套阀,对该系统进行了改进。结果,根据发动机的操作状况卸放压力能够在两级之间转换。如：冷却液温度、发动机转速、喷油量和油压。采用该系统能够在EC试验循环中将燃油经济性提高1%,     

某无上横联全焊接钢桁架景观桥设计

某校园内景观桥梁,根据景观设计要求,该桥采用结构轻盈的无横联钢桁架桥,并要求尽量减小钢桁架高度及杆件尺寸。为了满足景观要求,对桁架结构进行了特殊设计:采用斜撑加劲满足桁架面外稳定需要;采用钢-混凝土组合结构桥面以减轻桁架承受的结构自重;采用无节点板焊接节点形式以满足美观需要。该桥结构设计材料用量省,具有较好的经济性,同时也兼顾了美观需要。     

可降低油耗的汽车钢活塞

从铝到钢,活塞材料从一种转换为另外一种,提高了功率,改善热动力效率。结合合适的活塞设计,降低摩擦功率损耗是一项重要的开发目标。根据应用配套情况,具有钢活塞的发动机可以降低高达4%的油耗。2014年,KS Kolbenschmidt所开发的汽车钢活塞将在一家著名OEM厂商开始量产。     

适用于高燃烧压力和减少传入冷却液的热损失的活塞设计

作为标准铝活塞的替换方案,带冷却油道的单体(也叫整体)球墨铸铁活塞已经得到发展,可用于大功率柴油机上。这种活塞允许燃烧压力为3000磅/英寸~2(207巴)。由于活塞顶表面平均温度提高了180°F(100℃),所以活塞从燃烧室吸入的热量较少。要进一步减少传入冷却液的热损失,可以采用不冷却的组合活塞。根据二维有限元分析,金属顶的结构预计可减少热损失60％,陶瓷顶不会有更大的效果。     

挤压铸造技术在铝合金活塞中的应用

采用挤压铸造技术制造活塞，能大大提高其疲劳强度，从而减小活塞顶和销应厚度，并可通过组合型芯法减小活塞内表面厚度。此外，使用冷却腔成型法及引入空心区等技术．可研制出结构紧凑、质量极轻的活塞。本文介绍了利用技压铸运和变质处理提高材料的疲劳强度，挤压铸造的纪合型芯制作技术，挤压铸造工艺中采用的制件耐压、密封和可清除的冷却腔型芯成型技术．     

带空气挤压流动的直喷式高速小型柴油机燃烧改善的可能性

目前,一些汽车用直喷式柴油机的最重要的发展目标是:降低碳烟、NOx和噪声污染并尽可能提高升功率。燃料的喷射和燃烧室内的流动能够影响燃烧,而为获得较好的燃油雾化,尤其值得推荐采用多个小的喷孔。由此可缩小喷射宽度并在一定的运行状态时减少喷到燃烧室壁的燃油量。整个喷射过程对HOx和噪声的控制最好用泵-喷咀系统实现。通过挤压流动能够有效地形成燃烧室内的涡流。作为形成涡流的特别措施建议在活塞凹坑圆周上制出附加开口。喷射图像时和燃烧室内涡流的变化取决于进气螺旋气道的重新最佳化,而所期待的进气涡流的减小在全负荷提高充气系数并在宽广的转速范围内带来涡流更好的匹配司能性。而所有这些喷射装置和燃烧室的改变必须用提高工艺技术费用来换取。     

通过控制活塞振动降低柴油机燃烧噪声

现在,乘用车柴油机需要满足各种不同的要求,如低噪声、低燃油耗、低排放,以及高输出功率。改善噪声的关键是降低燃烧噪声,也就是降低柴油机敲缸噪声。降低柴油机敲缸的传统方法是减少由燃油预喷射引起的燃烧激振力、附加发动机机体加强筋或利用隔声罩改善噪声传递特性。然而,这些方法都有负面影响,如燃油经济性恶化、成本/质量增加。因此,需要依靠改进发动机结构来降低噪声。通过发动机试验分析了从活塞、连杆、曲轴到发动机机体的噪声传递路径和振动特性,认定活塞共振是噪声源。为了吸收活塞垂直运动产生的共振能量,设计了带有动态阻尼器的新型活塞销结构,它能产生与活塞反向的共振。验证了采用这一新技术降低柴油机敲缸的效果。     

九十年代活塞进展

介绍９０年代内燃活塞在设计及材料选择方面的一般趋势，联系发动机燃油经济性及排放控制等方面讨论过共晶材料，挤压铸造及纤维强化工艺，并对铁质活塞作出较为详细的论述。     

汽车的轻质材料

随着全球汽车工业的发展,汽车保有量在不断地增加,节约能源降低污染已成为当今社会的主要问题.要解决汽车废气的污染,满足政府日益严格的排放法规要求,除了开发新的代用燃料外,减轻汽车质量,提高燃油效率也是解决这一问题的有效方法.若一辆轿车或一辆轻型载货汽车每减质量10%.那么燃油经济性可提高约6%.目前世界上用于减轻汽车质量的主要材料有:高强度钢、铝、镁、钛、塑料.     

轻量化汽车材料技术的最新动态

减小汽车自身质量是降低汽车燃油消耗及减少排放的有效措施之一。采用高强度钢、低密度的轻质材料是汽车减重的最重要途径。在查阅国内外近年来最新资料的基础上，叙述了轻量化汽车材料技术的最新动态及发展趋势，并分别介绍了国内外高强度钢和铝、镁合金的最新研究成果及其在汽车上的应用。