柴油机小型化

发动机小型化是一种趋势,在汽油机上已被广泛实施。柴油机研究人员在这方面已迈出了第1步,当然,在降低燃油耗和废气排放之间存在着尖锐的目标冲突,这已被成本核算所证实。Daimler汽车公司概略地阐述了柴油机小型化的可能性,但同时也面临挑战。     

可变压缩比在全米勒循环汽油机上的潜力

考虑到实际行驶排放(RDE)法规,目前改善汽油机部分负荷效率已成为焦点。德国IAV公司和茨维克的西萨克森大学的试验研究已证实,利用米勒循环与可变压缩比组合的方案能显著降低小型化机型的部分负荷燃油耗。     

用于增压直接喷射汽油机的喷束引导燃烧过程

未来,燃烧在汽油机降低燃油耗方面将起到关键作用。英国Ricardo公司应用新型喷束引导燃烧过程的汽油直接喷射方法能使涡轮增压汽油机以非常有利的燃油耗值,在部分运行范围内以典型的柴油机燃油耗值运行。应用这种技术,汽油机能几乎完全无节流地运行,并能在绝大部分的特性曲线场内利用稀薄燃烧的优势。这种燃烧方法燃用汽油运行,也能燃用诸如E85或M40等燃油正常工作。     

Volvo汽车公司的新型模块化发动机平台

2013年秋季,Volvo汽车公司将一种可全球使用的全新4缸发动机系列及结构型式投放市场。该系列中的汽油机和柴油机具有相同的缸心距、缸径和行程,它们的共同特点是明显的小型化、进一步的模块化、高升功率和低燃油耗。以往,Volvo公司采用4缸、5缸、6缸和8缸发动机,现在4缸以上机型已基本被取消。     

适用于汽油机和柴油机的同心可调式凸轮轴

BorgWarner公司与ThyssenKrupp Presta公司共同合作,成功开发出一种汽油机和柴油机都适用的同心可调式凸轮轴,借助于广泛的模拟计算和发动机试验台架的试验研究,已证实其在降低燃油耗和废气排放方面具有巨大的潜力。     

Hyundai公司新一代1.8 L汽油机

Hyundai公司开发出1款新型1.8 L汽油机,以替代紧凑型及中型轿车上的老机型。该汽油机首次被配装在2011年亮相北美市场的Hyundai公司新款Elantra汽车上。通过应用双连续可变气门正时系统,以及能获得中、低速大扭矩和高速大功率的两级可变进气系统,这一新机型实现了高动力性能和低燃油耗。此外,优化了下部结构件和进气系统零部件,与此同时,也十分重视减轻部件质量,以降低噪声水平。该汽油机符合美国特超低排放车和欧5排放法规。简要介绍了新一代1.8 L直列4缸汽油机(Nu汽油机),以及为提高动力性能、减少燃油耗、降低排放和振动噪声而采取的各种相关技术。     

将内燃机摩擦减小到最低程度

降低摩擦为汽油机和柴油机进一步降低燃油耗和CO2排放提供了巨大的潜力。Daimler公司通过对实际案例的分析评价,得出最为有效的技术措施。     

油价上涨的另一选择：全面体验柴油版捷达GDF

相比传统的柴油机而言．现代的轿车用柴油机早已不再是冒着黑烟的怪物了。由于采用了缸内直喷、压燃、稀薄燃娆等先进技术．现代柴油机的热转换效率最高已可达45％了。比汽油机的最高30％高出了一半。再加上柴油的能量密度比汽油高出了10％，因此柴油机的油耗实际上要远低于汽油机。     

降低活塞摩擦的技术

对汽油机摩擦损失的研究表明,在低、中转速区域,活塞系统的摩擦损失占汽油机总摩擦损失的20%左右,而在高转速区域,这一比例还会增加。因此,降低活塞系统的摩擦具有降低燃油耗的效果。同时,在车用发动机燃油耗目标限值越来越严格的背景下,更有必要关注活塞的减摩技术。介绍了实用的活塞系统减摩技术,包括减轻活塞质量,以及直接降低活塞摩擦的技术,分析了活塞裙部的减摩效果,着重介绍了在工艺和设计方面可有效降低活塞裙部摩擦的技术措施。研究结果表明,结合减轻活塞质量等降低活塞摩擦的措施,可降低发动机燃油耗约3%。     

丰田汽车公司最新的环保型汽油机

<正>丰田汽车公司以低燃油耗与高功率为目标,开发了几款全新的环保型汽油机。(1)直列4缸2.5L汽油机(2AR-FSE型):2.5L2AR-FSE型汽油机应用阿特金森循环(膨胀比高于压缩比,可提高热效率)与四冲程汽油机的D-4S燃油直喷系统相结合的技术,实现了最大热效率38.5%的目标。所采用的新技术包括:新D-4S燃油直喷系统;双可变气门正时智能系统;多点活塞冷却机油喷嘴;低张力活塞环;排油量可     

用于废气再循环汽油机的双线圈点火

未来,高增压汽油机对点火能量的要求不断提高,由于废气再循环(EGR)在汽油机上变得越来越重要,因此,这种趋势变得更为强烈。BorgWarner公司开发了一种新型双线圈点火系统,可明显改善汽油机对EGR的相容性,这是发动机在较高EGR率和动态运行状态下稳定运行的重要前提条件,能够进一步降低燃油耗。     

新型汽油机介绍

受2011年东日本大地震、希腊金融危机,以及泰国洪灾的影响,2011年全球汽车市场依然面临不安定的局势。另一方面,出于环境保护的观点,全球各国对汽车排放及燃油耗所制定的法规已越来越严格,低燃油耗的汽车受到广泛关注。此外,新兴国家的汽车市场成长迅速,汽车出口量逐渐增长。介绍在上述背景下,2011年全球主要市场上推出的乘用车汽油机及其新技术,同时也简单介绍了汽油机的研发动态。     

发动机小型化技术的发展

为了减少CO2排放量与燃油耗和汽车动力性之间的目标冲突，减小排量并采用废气涡轮增压技术来实现发动机小型化是众所周知被认可的解决方案     

关于消除米勒循环增压汽油机早燃现象的研究

为克服低速早燃现象,以提高汽油机低速转矩,改善汽车的驾驶性和降低油耗,首先对一款采用米勒循环的增压汽油机低速早燃特性进行了参数敏感性试验分析,结果发现,降低冷却液和进气温度和加浓混合气,能在一定程度上抑制早燃,但作用有限,不能达到期望指标。接着采用光纤传感器监测燃烧过程,发现早燃主要发生在排气门附近,而CFD缸内流场分析表明此区域湍动能较弱,可能是早燃发生的主要原因。据此,通过改进缸盖进气道和导气屏,提升滚流比和湍动能,有效抑制了早燃,实现了期望目标。     

用于二冲程汽油机分层扫气系统的新型燃油供给系统——膜片式喷射化油器

二冲程汽油机由于严重的燃油短路损失造成功率时间质量油耗高和未燃碳氢化合物（ＨＣ）排放严重的缺点。新型供油系统－膜片式喷射化油器（ＤＩＣ）能较好地满足二冲程汽油机分层扫气系统对供油系统的各种要求，大幅度地降低油耗和排放。膜片式喷射化油器是在常规化油器的基础上作了局部改进，结构简单可靠，成本同等低廉，而且发动机本身不需要作较大的改动，具有实用价值。     

降低汽油机二氧化碳排放的极限潜力(第1部分)——机械方法

德国Kaiserslautern理工大学和Karsruher工艺技术研究所介绍了进一步降低汽油机燃油耗和二氧化碳排放的可能性及其极限,评价和比较了以化学计量比均质混合气运行的汽油机,并使用了可变气门机构优化工作过程的热力学方法。为此,将划分凸轮轴相位调节器、非连续气门升程转换器和全可变气门系统之间的应用界限。此外,还介绍了汽油机无节流运行中气缸切断的节油潜力。     

新一代进气道喷射自然吸气汽油机开发

为了降低油耗,满足动力性和排放法规要求,上汽开发了新一代进气道燃油喷射(PFI)自然吸气汽油机,应用稳态计算流体力学(CFD)数值分析方法和气道稳流试验方法开发了遮挡式进气道,利用缸内瞬态CFD方法优化开发了燃烧系统,提高了燃烧热效率。采用阿特金森循环并提高压缩比技术,降低了部分负荷油耗。通过1D整机性能分析优化了气体交换,提升了扭矩和功率。通过优化水套,缩短了暖机时间,改善了发动机热管理。新一代发动机采用了大量的降摩擦损失的措施,进一步降低了燃油耗。通过优化正时链和机油泵传动设计,改善了振动噪声。试验结果表明,新一代发动机在原机的基础上降低了5%的新欧洲行驶工况(NEDC)油耗,动力性能提升5%左右,排放满足欧6c法规。新一代汽油机的综合性能在同类机型中处于领先水平。     

混合废气再循环在直接喷射汽油机上的应用

混合废气再循环系统是指将高压-废气再循环与低压-废气再循环组合在一起.正如BorgWarner公司所指出的那样,这种众所周知的柴油机技术也能应用于汽油机,以降低整个特性曲线范围内的燃油耗和废气排放.     

基于Elman神经网络的车用汽油机过渡工况空燃比辨识

以HL495Q型电喷汽油机为研究对象,分析了汽油机空燃比的数学模型,提出了一种基于Elman神经网络的过渡工况空燃比辨识方法。试验结果表明,Elman神经网络空燃比模型具有简单的网络结构,能高精度地逼近车用汽油机空燃比的实际动态过程,模型的平均相对误差小于1%,优于前馈BP神经网络模型的辨识结果。建立的Elman神经网络空燃比模型能改善过渡工况空燃比控制精度,提高排放性能。     

能改善热效率和燃油经济性的汽油机缸内直喷技术

影响汽油机燃油经济性的重要因素是燃油的喷射方式。取代传统进气道喷射方式的缸内燃油直喷技术现已越来越普及。缸内燃油直喷是在燃烧室中央设置喷油器,因此能降低燃油耗。对进气道喷射与缸内直喷这两种喷油方式进行比较,并介绍汽油机缸内直喷技术的基本原理、优缺点,以及其具体应用实例,同时也指出其今后的发展方向。