柴油机停缸的分析和试验评估

为了了解停缸对改善燃油经济性和排放的潜力，在1 台6 缸柴油机上进行停缸分析和试验评估。目前，对点燃式发动机的停缸收益已经有很多研究，但在柴油机应用方面的研究几乎没有。在低负荷、稳态工况下评估了分析机型，包括停缸的修正基准模型，通过优化废气再循环( EGR) 和可变几何截面增压器( VGT) 达到了与原机相当的排放水平。结果表明在低负荷和部分负荷运行点，比油耗( BSFC) 降低，排气温度升高。通过停止一半的喷油器和气门机构实现停缸。低发动机泵气功和气缸壁传热改善了燃油消耗。低空气流速、高的缸内燃烧温度和低的总散热导致排气温度升高。该分析包括排气焓和排气温度之间的折中。在不损害发动机排放的前提下，在所研究的10% ～ 30%范围内的运行点的稳态BSFC 改善。GT Power 模型分析展示了足够益处，证明有必要进行发动机试验评估。试验结果与分析结果有可比性。其收益类似于目前采用停缸技术的量产汽油机。试验结果和分析结果提供了充足数据，以辅助确立某些用途柴油机停缸的潜在收益。     

四缸汽油发动机停缸技术节油性能及能量分配特性研究

以某款四缸缸内直喷汽油发动机为研究对象,对停缸技术的节能机制进行了探讨,并分析了停止工作气缸气门的不同关闭时刻对发动机性能的影响。研究发现:当气门关闭时刻过早或过迟时,发动机的传热损失、泵气损失和摩擦损失均有所增加,压缩上止点前30°CA气门关闭时刻可使发动机获得较佳的燃油经济性改善效果,从而有效降低汽油机燃油消耗量;传热损失、泵气损失的降低分别是停缸技术节能的主、次要原因,但其会增加发动机摩擦损失和排气损失。     

发动机可变气门升程技术浅析

可变气门升程技术能够实现在不同工况时为发动机匹配合适的气门升程,是改善发动机动力性能、提高燃油效率和减少有害排放的一种重要途径。介绍了可变气门升程技术的类型、实现途径及应用现状,分析了典型可变气门升程机构的结构及工作原理,并对其特点进行了比较。     

大众公司EA113系列2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机详解(二)

2003年大众公司在1.8L-5V-92kW进气道喷射汽油机的基础上为第2代奥迪(Audi)A3和A4轿车开发了一种新型横置式2.0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机,除了将发动机功率由92kW增加到110kW使汽车的动力性得到了显著提高外,还使汽车燃油耗降低了大约1L/100km,同时更加舒适,并达到了当时欧洲实施的欧Ⅳ废气排放标准。这种采用汽油分层直接喷射(FSI)技术的直列4缸4气门汽油机成功地解决了传统汽车在功率、舒适性和燃油耗之间的目标冲突,表明汽油分层直接喷射技术始终是提高汽油机燃烧效率潜力最大的一种技术措施。2004年,大众公司在这种EA113汽油机系列平台基础上又开发出了世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2.0L-TFSI汽油机,功率为195kW,扭矩为350Nm。2010年,为了给奥迪运动型轿车配备动力性能更好的汽油发动机,又将上述涡轮增压2.0L-TFSI燃油分层直喷式汽油机的燃油过程移植到奥迪直列5缸自然吸气2.5L-MPI多点气门口喷射汽油机上,成功地开发出了功率250kW,扭矩450Nm的2.5L-TFSI增压燃油分层直喷式汽油机。本文将详细介绍4缸自然吸气2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机和5缸涡轮增压2.5L-TFSI燃油分层直喷式汽油机。     

电控液压驱动可变气门机构的应用研究

在1台装备了自主开发的电控液压驱动可变气门机构的进气道喷射单缸试验发动机上,成功地实现了汽油机SI燃烧和可控自燃(CAI)燃烧。研究结果表明,采用自主研制的电液无凸轮轴气门机构能够实现可变气门定时及可变气门开启持续期;该机构在SI模式下能满足发动机的动力性要求且燃油经济性和CO,HC排放有所改善;通过排气门早关、进气门晚开策略,在转速为1 000 r/min、过量空气系数为1的工况下,进气门开启506~511°CA,排气门关闭242~278°CA气门正时范围内实现了CAI燃烧,CAI燃烧获得的最大平均有效压力可达0.395 MPa。     

HEV用高膨胀比汽油机研究现状与挑战

从高膨胀比汽油机循环理论研究和高膨胀比汽油机与混合动力电机-电池系统协同工作时的工作特性两个角度,综合论述和分析了国外混合动力高膨胀比汽油机的研究现状,包括高膨胀比循环对燃油消耗和排放的影响规律,高膨胀比汽油机在与电池-电机系统协同工作时的燃烧稳定性控制策略,瞬态工况和高速工况下燃油经济性和排放性能,混合动力高膨胀比汽...     

三菱汽车公司最新的低燃油耗技术

以三菱汽车公司在RVR车及GaIant Fortis车上配装的4J10型1.8 L直列4缸汽油机为例,介绍该机型所采用的新型三菱可变气门正时控制系统(MIVEC),以及自动怠速起停(AS&G)系统,采用这些新技术的目的是降低车辆的燃油耗。在日本JC08工况下,上述车型的燃油经济性可改善13%~15%;在10-15工况下,燃油经济性约改善12%。新型MIVEC的特点在于可通过单一机构的机械联动,同时连续改变气门升程、气门开启持续期(作用角),以及气门开启和关闭正时(相位),以实现所期望的气门控制功能。如在低负荷时,可使进气门旱关,以降低泵气损失;而在高负荷时,使进气门升程及开启角最大,以延迟进、排气凸轮相位,通过延迟关闭进气门来降低泵气损失。AS&G系统可在临时停车的情况下自动停止汽油机的运转,以降低燃油耗。     

大众公司FA113系N2．0L-FSI燃油分层直喷式汽油机详解（四）

2003年大众公司在1．8L-5V-92kW进气道喷射汽油机的基础上为第2代奥迪（Audi）A3和A4轿车开发了一种新型横置式2．0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机,除了将发动机功率由92kW增加到110kW使汽车的动力性得到了显著提高外,还使汽车燃油耗降低了大约IL/100km,同时更加舒适,并达到了当时欧洲实施的欧Ⅳ废气排放标准。这种采用汽油分层直接喷射（FSI）技术的直列4缸4气门汽油机成功地解决了传统汽车在功率、舒适性和燃油耗之间的目标冲突,表明汽油分层直接喷射技术始终是提高汽油机燃烧效率潜力最大的一种技术措施。2004年,大众公司在这种EAll3汽油机系列平台基础上又开发出了世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2．0L—TFSI汽油机,功率为195kW,扭矩为350Nm。2010年,为了给奥迪运动型轿车配备动力性能更好的汽油发动机,又将上述涡轮增压2．OL—TFSI燃油分层直喷式汽油机的燃油过程移植到奥迪直列5缸自然吸气2．5L—MPI多点气门口喷射汽油机上,成功地开发出了功率250kW,扭矩450Nm的2．5L—TFSI增压燃油分层直喷式汽油机。本文将详细介绍4缸自然吸气2．OL—FSI燃油分层直喷式汽油机和5缸涡轮增压2．5L—TFSI燃油分层直喷式汽油机。     

四气门柴油机的技术发展

综述了四气门柴油机技术发展特点和前景，分析了每缸四气门柴油机进、排气系统的结构设计，燃烧系统的性能，喷油嘴的布置和降低废气排放的途径。     

TJ376Q二气门汽油机准均质稀混合气燃烧实验研究

本文对夏利TJ376Q汽油机进气系统进行了改造，大大提高了涡流和滚流比，强化空气运动的结果有利于组织燃料在缸内的浓度分布，从而为在二气门汽油机上实现稀燃烧打下基础；原发动机油器式供油系统被改为电控气道内燃油喷射系统。在此基础上，采用了两次燃油喷射技术。通过对这两次喷油时刻、喷油量的分别调节，在缸内形成精细分层的混合气即所谓准均质混合气，从而优化了油耗和排放指标，成功地在产品二气门汽油机上实现了稀薄燃烧。     

4缸柴油机停缸仿真及试验研究

采用停缸技术对小型4缸柴油机的燃油消耗率和排放进行了仿真和试验研究。利用GT-Power建立模型并模拟了停缸位置对燃油消耗率的影响,结合传热损失等因素确定了试验停缸位置。在断油式停缸和断油断气式停缸模式下进行试验和燃烧分析。试验结果表明:停缸后缸内等容度降低;断油式停缸后燃油消耗率和NOx增大但炭烟减少;断油断气式停缸后部分试验点燃油消耗率降低,但NOx和炭烟排放增加。     

停缸技术对汽油发动机油耗及运行参数的影响

文章介绍了车用汽油机在部分负荷下使用停缸技术后,对发动机经济性产生的影响,详细介绍了节油原理及发动机运行工况。阐述了停缸后对发动机进气、排气、燃烧等相关参数产生的影响,说明了停缸技术负荷受限的原因。     

CA6102型汽油机气缸内进气旋流特性研究

通过发动机工况模拟试验,分析了CA6102型汽油机进气道形状和气门升程等因素对气缸内进气旋流特性的影响,为改善该机各缸燃烧的均匀性创造了条件。     

凸轮轴调节装置对汽油机节能和环保的贡献(上)

汽油机燃油经济性不及柴油机的原因之一是,汽油机在部分负荷工况下通过节气门调节负荷,使得进气管内的压力降低,增加了发动机的泵气损失,而柴油机没有节气;原因之二是,汽油机的过量空气系数比柴油机小,使得热效率降低。因此,除了提高发动机负荷率以外,近年来国外汽车发动机行业还花费了大量的人力物力研究和开发汽油机减少泵气损失的技术和稀薄燃烧技术。笔者将以减少汽油机泵气损失为中     

丰田汽油机可变气门正时和升程系统的开发

丰田汽车公司成功地开发出可变气门正时和升程系统（valvematic）,它可以把汽油机的燃油效率、性能以及排放潜在的作用充分地发挥出来。     

三菱 EVOLUTION Ⅸ

三菱汽车日前推出Lancer Evolution（Evo）的第12代画型Evolution Ⅸ。Evolution Ⅸ采用电子控制式四轮驱动系统，配备2.0升MIVEC四缸16阀涡轮增压引擎。它具备可变气门正时系统，后者提高了引擎的最大输出功率和燃油效率。通过三菱创新的气门正时和升程电子控制技术（MIVEC），     

两段式可变升程技术对发动机性能影响研究

研究了两段式可变气门升程技术的基本原理、应用现状,建立GT-Power发动机仿真模型进行性能模拟,分析大、小气门升程下发动机泵气损失、燃烧改善及其与EGR配合使用等对于发动机燃油经济性的影响,并对连续式气门升程技术的工程应用提出了展望.     

张兴业谈VVT—i汽油发动机

VVT—i汽油机形式多样．共同特点是尺寸小．缸内直喷、增压。分层稀薄燃烧、变压缩比、变气门升程。这种发动机燃烧效率高。排放可达欧Ⅳ和欧Ⅴ标准。据张兴业介绍。目前。丰田生产的汽油机已经全部采用VVT—i技术．并开发出双VVT—i汽油机：本田的产品也已普遍采用VVT—i技术．第8代思城的1．8L汽油机已经是第3阶段的变气门相位和变气门升程的i-VTEC发动机；     

VVL耦合喷油策略对GDI汽油机混合气形成的影响

利用三维仿真软件Ansys Fluent建立了GDI汽油机的仿真计算模型,就变气门升程耦合不同喷油策略对缸内气流运动和混合气形成的影响进行了模拟计算。结果表明,与大气门升程工况相比,小气门升程工况的缸内湍流运动强度、燃油蒸发和湿壁情况以及点火时刻混合气质量都明显改善;在小气门升程工况,采用两段喷油会缩短油气混合时间,过度推迟二次喷油时刻会恶化混合气质量和燃油湿壁情况;在大气门升程工况,两段喷油会改善混合气均匀性,随着二次喷油时刻推迟,燃油蒸发量增加,湿壁情况加剧,混合气质量得到改善;小气门升程工况下采用二次喷油时刻为470°曲轴转角,前后两次喷油量比例为7∶3的两段喷油方案在燃油蒸发和湿壁以及点火时刻缸内混合气质量这几个方面的效果都很好,是最合理的方案。     

汽油机稀薄燃烧技术发展分析

汽油机的燃油经济性比柴油机差,所以降低汽油机的能耗则显得更为迫切.稀薄燃烧是提高汽油机燃油经济性的重要手段.近些年来,对以分层稀薄燃烧缸内直喷汽油机和均质压燃汽油机为代表的新型稀薄燃烧模式的研究,极大地提高了汽油机的燃油经济性.本文论述了稀薄燃烧的实现方式及其优缺点,并重点介绍了稀薄燃烧的三种形式:气道喷射稀燃系统(PFI)、直接喷射稀燃系统(GDI)和均质混合气压燃系统(HCCI),且相互比较.文章最后简要论述稀薄燃烧的发展趋势及我国在这方面的研究状况.