轿车柴油机用钢活塞

近几十年来,铝活塞已被成功应用于轿车柴油机。然而,不断升高的热负荷和机械负荷使得钢用作活塞材料更具吸引力。为满足负载能力和性能日益增长的需求,KS Kolbenschmidt公司为轿车柴油机开发了钢活塞。     

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。     

Mercedes-Benz车用柴油机钢活塞

长期以来,钢活塞一直用于载货车用柴油机。2014年,Daimler公司作为最早的汽车制造商将钢活塞应用于轿车柴油机。现在钢活塞不仅用于Daimler公司OM626和OM607柴油机的传统灰铸铁气缸套曲轴箱,还首次用于OM642-V6柴油机全铝气缸体曲轴箱与"Nanoslide"气缸工作表面涂层的组合。     

滚压的力量

随着发动机向着增压、大功率、高可靠性、低排放方向发展,作为发动机心脏的曲轴正面临着安全性和可靠性的严重挑战,传统球墨铸铁材料和制造工艺已无法满足其功能要求。曲轴越来越多地采用钢质材料以满足其性能要求,然而钢质曲轴价格昂贵,用户负担过重,迫切需要降低成本。此时圆角滚压显示了非凡的魅力,在中小功率柴油机曲轴"以铁代钢"方面成绩卓著。     

重型汽车柴油机活塞销用钢及表面处理技术

阐述了活塞销的受力特点和断裂特征,并对重型汽车柴油机活塞销用钢的主要技术特性进行研究分析。对16Mn Cr5渗碳钢的纯净度、淬透性、带状组织及活塞销热稳性能和装机等进行性能试验。通过改善钢的纯净度、减轻带状组织、优化渗碳淬火和表面加工工艺,活塞销的强度和尺寸稳定性大大提高,从而使16Mn Cr5渗碳钢制活塞销满足重型汽车柴油机高可靠性和高疲劳寿命的性能要求。     

高速柴油机用TopWeld~钢活塞

燃油经济性法规要求进一步减小活塞的摩擦和提高热效率。将活塞材料由铝改成钢能在这两方面都得到改善。此外,钢材料的特性可提高活塞的强度、坚固性和耐久性。所有这些好处都能在比铝活塞更小的压缩高度下得以实现。因此,尽管材料密度有所增加,活塞质量可以减小。鉴于钢活塞与铝活塞一样,需要对燃烧室凹坑和环槽区域进行冷却,马勒公司采用1种创新的金属连接技术——激光焊接来形成冷却通道。TopWeld~#174;理念能提供较好的设计灵活性,这是其他任何焊接工艺所无法匹敌的。这种设计灵活性对于复杂的燃烧室几何形状尤为有利,而现代柴油机采用复杂的燃烧室结构是满足燃油经济性和排放要求的必须手段。     

12150L-12柴油机连杆瓦脱层问题浅析

<正> 承受周期性交变载荷的柴油机连杆瓦在使用过程中经常出现损坏,主要有烧熔、擦伤、过度磨损、裂纹和脱层等失效形式,一般都是几个或整副连杆瓦失效。然而,12150L-12柴油机在试验中单是连杆瓦呈片状脱层,而其他瓦片基本无损。为此,本文对连杆瓦脱层的质量问题进行分析。1 连杆瓦的材质及工作状况 12150L-12柴油机连杆瓦工作表面的材质是ZQPb30(含Pb27％～33％,PO.05％～0.1％,其余为Cu,杂质含量不大于0.25％),钢背的材料是10号钢无缝钢管,连杆瓦合金层厚度为0.739～0.82mm,硬度为HB30～35。铜铅合金的优点是耐疲劳性     

柴油机活塞材料的选择理念

Federal Mogul公司针对升功率93 kW的3.0 L高增压柴油机用新型铝活塞的研究表明,铝活塞具有广阔的前景,不过,最高燃烧压力超过22 MPa及升功率大于100 kW的轿车柴油机必须使用钢活塞,在极其苛刻的条件下,钢活塞的热管理得到高度的关注。介绍了开发铝活塞和钢活塞的不同理念。     

日本五十铃汽车公司的陶瓷发动机

70年代开发的氮化硅和碳化硅的陶瓷材料,已经达到了钢的强度,在高温时甚至超过了钢的强度。从1981年起,五十铃汽车公司就开始生产陶瓷电热塞作为柴油机的起动辅助装置,它在耐热、耐蚀和其它性能方面都超过了钢材,并成为工程陶瓷材料发展的定向器。从1983年起又开始大批生产柴油机预燃室的陶瓷预热塞。作为小型非直喷式柴     

双对置二冲程柴油机结构刚度的测试与仿真研究

以某双对置二冲程柴油机组合结构为主要研究对象,采用模态试验测试方法研究了螺栓预紧力对双对置二冲程柴油机结构刚度的影响规律,并应用有限元数值模拟方法对曲轴箱、进排气管的结构参数和材料对结构刚度的影响规律进行了研究。研究结果表明:预紧力对双对置二冲程柴油机组合结构刚度的影响比较小;进排气管壁厚的增加对提高双对置柴油机结构刚度贡献并不大,材料由铸铁改为铸铝则可减轻组合结构的质量并强化动态刚度;曲轴箱筋板与横侧隔板厚度的增加有利于结构刚度的提高,材料改变对模态固有频率的影响较小,为实现轻量化设计应优先选用铝合金材料。     

我国机动车辆动力的发展重点

简略介绍了我国部分城市出现限制使用柴油机汽车的概况 ,指出柴油机在环保、节能和安全方面都优于汽油机 ,并提出了根据国情应重点发展高性能、低排放柴油机及有关发展措施和建议。     

减振钢板在内燃机降噪中的应用

论述了降低机械结构振动的方法及常用复合减振钢板的减振机理。分析了车用内燃机结构表面振动与辐射噪声的关系，并对一台车用大功率涡轮增压中冷柴油机进行台架试验，确定了油底壳及进气管为发动机主要噪声源。通过采用减振钢板取代原普通钢板的方法，使这两部件的振动水平显著降低，发动机整机噪声也得到了改善。     

D6114柴油/CNG双燃料发动机的试验研究

D6114柴油/CNG双燃料增压中冷发动机当以双燃料方式工作时,发动机起动和怠速只燃用柴油;当转速超过某设定值,电控系统发出指令限制柴油的喷油量,天然气经混合器进入气缸参与燃烧,此时少量柴油供给主要起引燃作用,发动机负荷变化则通过改变天然气供给量的大小来实现。分析了进气温度、替代率、供油提前角对性能和排放的影响,指出按NMHC排放衡量,该双燃料发动机完全可以达到ECER49欧I标准。     

柴油机高压共轨喷油系统结构参数匹配

为提升发动机性能,进行了高压共轨喷油系统与大功率柴油机的匹配研究。在分析柴油机基本参数的基础上,通过计算喷油系统结构匹配参数,设计了高压共轨系统共轨组件,研究了喷油器流量参数,进行了共轨管的设计匹配。实验证明,所匹配的高压共轨系统满足快速建立和稳定共轨压力的要求。     

Gaussian Process Regression Feedforward Controller for Diesel Engine Airpath

Gaussian Process Regression (GPR) provides emerging modeling opportunities for diesel engine control. Recent serial production hardwares increase online calculation capabilities of the engine control units. This paper presents a GPR modeling for feedforward part of the diesel engine airpath controller. A variable geotmetry turbine (VGT) and an exhaust gas recirculation (EGR) valve outer loop controllers are developed. The GPR feedforward models are trained with a series of mapping data with physically related inputs instead of speed and torque utilized in conventional control schemes. A physical model-free and calibratable controller structure is proposed for hardware flexibility. Furthermore, a discrete time sliding mode controller (SMC) is utilized as a feedback controller. Feedforward modeling and the subsequent airpath controller (SMC+GPR) are implemented on the physical diesel engine model and the performance of the proposed controller is compared with a conventional PID controller with table based feedforward.     

后置柴油机膨胀水箱的功能

由于各种原因在冷却系中所形成的气泡，在冷却液循环时可能产生气阻，而气阻对发动机的危害是相当大的，气阻可引起柴油机内部温度升高和局部冷却不均匀等。城市公交客车上越来越多地采用后置柴油机，在其冷却系中增设了膨胀水箱。介绍了膨胀水箱的结构与功能，以及使用时应注意的事项。     

声强法在柴油机噪声测量中的工程应用

为了降低某柴油机的噪声辐射,依据GB/T 16404—1996标准,在半消声室内利用声强法对该柴油机进行了声强测量研究,整个系统经过误差分析和标定后,绘制出了发动机的声强云图,得到了整机的噪声分布情况,确定了该机的主要噪声部件,即油底壳、飞轮壳、油泵、涡轮增压器、皮带轮等,并对其噪声辐射特性进行了分析,计算了主要噪声源的声功率级,为进一步降噪工作提供了重要的依据。     

我国柴油轿车的发展前景

面对石油资源匮乏和环境恶化的严峻问题,国内各大汽车研究机构都在努力寻找解决问题的方法。文章介绍了柴油机在经济性和可靠性等方面的优势,阐述了轿车柴油机的先进技术,指出柴油品质、政策限制及对国内柴油机印象不佳是影响我国轿车柴油化的因素,但随着柴油机先进技术的开发和发展,柴油机噪声大及排放等问题会得到很好地解决,柴油机是实现节能减排的良好选择.     

二甲醚发动机活塞温度的测量研究

用硬度塞法分别测量了相同工况下二甲醚(DME)发动机和柴油机的活塞温度分布,测量结果表明,90%标定负荷工况时,DME发动机活塞顶部和火力岸处表面温度为255℃～290℃,比同工况下柴油机要低20℃～40℃,燃用这两种燃料的活塞温度分布情况及其变化趋势则基本相同。采用零维燃烧模型对DME发动机与柴油机的燃烧放热规律和缸内温度变化历程进行了预测分析,计算结果表明,在相同工况下DME发动机的热负荷低于柴油机,这是导致DME发动机活塞温度较柴油机低的根本原因。     

基于GT-Power的柴油机仿真及优化

通过试验对柴油机进行优化,需耗费大量的人力、物力及财力,利用内燃机工作过程模拟软件GT-Power建立了柴油机仿真模型,对不同转速的配气相位进行了优化,得出相应转速下最佳配气相位,提出了一种新的改善柴油机性能的设计方案--燃油预热,并进行了模拟计算.计算结果表明：优化后的柴油机动力性得到了较大的提升,所提出的优化方案可以为柴油机改进和设计提供依据.