小型非道路用共轨直喷式柴油机的技术理念

近年来,由于对工业用发动机运行平顺性和低燃油耗方面的要求日益提高,因此,要求农业、园林及工程机械等非道路用发动机具有高功率、低燃油耗和低噪声的特点。此外,即使是小型发动机,其电子控制装置的发展趋势也需保持一致。基于这些背景,开发了采用共轨燃油喷射系统的新型非道路用直喷式柴油机,以满足上述要求。评述了在小排量非道路用柴油机上采用共轨燃油喷射系统,以及优化燃烧系统和喷油特性的技术。     

进气道喷油器喷雾特性的改善

进气道喷油器的燃油喷雾对发动机的输出功率和燃烧效率有相当大的影响。因此,必须使燃油雾化成很细的油粒,并应在不易受温度或发动机负压变化影响的情况下实现精确供油。介绍一种采用优化喷孔布置和明显减少针阀座下部油流压降（能量损失）的燃油雾化技术。还介绍了一种燃油流道短且针阀座下部闭死容积小的喷油器,它能很好地消除温度和负压产生的任何影响。     

Denso公司新型柴油机用电磁阀式喷油器

Denso公司新型第4代电磁阀式喷油器具有三路控制功能,因而提高了液力效率,并使燃油耗降低约1％。该喷油器的运动质量减轻75％,大大改善了液力性能。此外,其燃油泄漏量被减少到最低程度,明显降低了对冷却的要求,并且对燃油品质的波动不敏感。     

带有可变气门正时和升程的新一代V8发动机的开发

介绍了为Infiniti FX50车开发的新款5．0L V8发动机VK50VE。VK50VE发动机配备了能够对气门正时和升程进行连续控制的机构,即可变气门正时和升程（VVEL）机构,以及对进、排气凸轮轴都能控制的液力可变气门正时控制系统,即双可变气门正时控制（D—VTC）系统。与之前用于FX45车的VK45DE发动机相比,这款新型发动机能够在节气门全开时获得较高的动力性,同时提供更佳的燃油经济性。另外,通过VVEL和D-VTC优化气门正时,这款发动机的排放性能较之VK45DE也有所改善。介绍了VK50VE发动机的技术特点,以及新近为改善带有VVEL和D-VTC系统的废动机性能而开发的控制技术．     

用多连杆可变压缩比机构提高发动机性能的研究

介绍了一种采用多连杆机构的新型活塞一曲柄系统,它能改变活塞在接近上止点时的运动,从而获得与运转工况相匹配的最佳压缩比。只要选择合适的连杆机构并优化具体的参数,就可以在不增加原发动机尺寸或重量的情况下安装这种多连杆可变压缩比（VCR）机构。以前的文章中已清晰地说明了该VCR机构的特点,它能很容易地实现压缩比的连续可变控制。通过在膨胀冲程中对上连杆的垂直定向能减少由活塞侧推力引起的发动机摩擦。此外,通过连杆尺寸的优化设计可以实现类似简谐运动的活塞行程特性,从而降低由活塞二级惯性力引起的发动机噪声和振动,并减少曲轴扭矩的波动。将上述多连杆VCR机构应用于一台涡轮增压发动机,研究了它对发动机性能的影响。研究表明,在低负荷时提高压缩比和采用废气再循环,在高负荷时降低压缩比并提高增压压力,可以提高发动机的燃油经济性和输出功率。采用这种多连杆机构后的发动机活塞行程与传统发动机不同,类似于简谐运动。这种活塞行程的特征是接近上止点时活塞速度较慢,接近下止点时活塞速度较快。根据燃烧稳定性、时间损失、冷却损失以及摩擦情况,研究了在部分负荷工况下这种活塞行程特性对燃油经济性和最大功率的影响。     

柴油机技术的10年回顾

在过去的10年里，柴油机所面临的最重要课题就是降低排放，改善城市的大气环境。针对这一课题，从1998年到2009年，排放法规限值被4次收紧，并且，涡轮增压、燃油喷射系统、废气再循环及排气后处理装置等众多柴油机技术也得到了显着提高。简要介绍10年来柴油机技术的发展。     

轻量化高性能发动机的气缸盖衬垫优化设计实例

介绍一种多层金属气缸盖衬垫设计实例。这种新型衬垫由3层金属薄层构成。1层带小凸纹的薄金属层作为中间层,用于气缸孔的燃气密封。在实际发动机试验中,使用在密封凸纹区涂覆橡胶的衬垫,观察在挡圈垫片上附加凸纹的影响。气缸孔部分衬垫各层间涂覆橡胶层的剥落显示出附加凸纹方向的差异。讨论认为,附加凸纹不仅对燃气压力可能有静态密封作用,并且在发动机运行条件下,能有效维持涂覆橡胶的弹性。表面涂层是新型衬垫设计中引入的另一个新设计特性。表面涂层是一种柔软的弹性树脂涂料,其作用是减小衬垫金属层上橡胶涂层压紧发动机配合面后的剥落。在热冲击试验中观察到,表面涂层可有效减少橡胶塌陷、屈服和涂层剥落等现象。论述了发动机配合面的粗糙度由具有吸收剂作用的表面涂层冷流特性填充。此外,还论述了表面涂层能够保护橡胶免受冷却液的负胀影响。     

新能源汽车市场的发展与预测

以纯电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHEV)及燃料电池汽车(FCV)为代表的新能源汽车市场,在世界各国的支持下得以稳定发展。汽车市场的现状及未来趋势仍在持续转变。总结了日本、中国、美国和欧盟等国家和地区的政策法规,并对2030年的新能源汽车市场的情况进行了预测。     

关于柴油车辆废气排放的治理动向

为降低柴油机排气中有害物的排放量,近年来加强了对排放的限制。在日本,排放法规适用于公路和非公路汽车和船舶,而对铁路车辆却不适用。在美国和欧洲,已对铁路车辆制定了严格的排放控制标准。本文介绍铁路车辆柴油机在排放控制方面的一些倾向和策略。