船舶型号之间模块化设计中的通用化

本文讨论模块设计中船舶型号之间的通用化问题。     

Mercedes—Benz中重型商用车柴油机（第1部分）——发动机和废气净化方案

为了应对欧6排放标准,Daimler卡车公司为中重型商用车开发了新一代Mercedes—Benz柴油机。该新型柴油机属于OM93X型柴油机系列,15年后,将逐步替代成功的900柴油机系列,而且能够提供4缸和6缸2种机型（OM934型和OM936型）选择。第1部分着重介绍发动机和废气净化方案,第2部分将讨论运行策略和开发过程。     

减少链传动机构摩擦的可能性

近年来,在设计内燃机链传动机构时,越来越关注减摩这一问题。对使用的材料作了精心挑选,并对所有链传动件采取了一些制造加工和结构设计方面的措施,现经Iwis发动机系统公司多次试验验证,它们可使二氧化碳的减排量达到2g／km。     

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。     

养生作用对硫沥青性能影响分析

硫磺部分替代传统石油沥青用于道路工程建设可减少石油沥青用量,降低施工能源消耗,促进工业废渣中硫磺的回收利用,具有较高的经济和环保价值。为探究硫磺掺量（质量分数）及养生作用对硫沥青（SEA）性能的影响,采用差示扫描量热仪（DSC）验证硫沥青中硫磺的重结晶现象,对养生前后硫沥青的基本物理性能和黏度进行分析,并采用动态剪切流变仪（DSR）和弯曲梁流变仪（BBR）对养生前后硫沥青的流变特性和疲劳性能进行评价,最后借助荧光显微镜（FM）观察养生前、后硫磺在沥青中的微观分布特性。研究结果表明：养生后高硫磺掺量的硫沥青DSC曲线出现吸热峰,硫沥青（特别是高硫磺掺量下）的劲度有所增加,因此对硫沥青进行养生使其性能稳定后再进行相关性能评价更具现实意义;硫磺掺量较低（≤ 10%）时,硫磺主要以溶解硫的形式存在于沥青中起到软化沥青的作用,因此沥青的低温变形能力有所改善,但其高温抗变形能力有所降低;当硫磺掺量较高（≥ 35%）时,硫磺主要以重结晶的形式悬浮在沥青中使沥青变硬,在增加沥青高温抗变形能力的同时也牺牲了其低温抗裂能力;硫磺掺量较低时,硫沥青黏度随着硫磺掺量的增加而降低;硫磺掺量较高时,硫沥青90℃和105℃黏度随着硫磺掺量的增加而增加,但硫沥青120℃和135℃黏度相差不大,同时硫磺加入最高可降低沥青的施工温度达20℃;线性振幅扫描（LAS）试验结果表明,养生后的硫沥青疲劳寿命比基质沥青长,其中35%硫沥青疲劳性能最佳;硫磺掺量进一步增加,硫沥青疲劳寿命缩短至与基质沥青相近;FM分析表明,硫磺掺量不高于5%时,硫磺全部溶解于沥青中,且养生后硫磺未重结晶,相应硫沥青无荧光性;硫磺掺量高于5%时,硫磺在沥青中分布均匀,养生后10%硫沥青中硫晶斑尺寸和面积显著增大,高硫磺掺量硫沥青中硫晶斑面积仅略有增加。     

通过喷入压缩空气改善涡轮增压柴油机的扭矩特性

近年来,Knorr-Bremse制动器公司通过对汽车工业、商用车柴油机领域电控喷油（如共轨）,以及商用车制动装置领域高动态电控压缩空气元器件的开发整合,成功开发出一种主要基于量产元器件且达到初期开发状态的系统。该系统易于集成到进气管上,且能极大改善发动机及车辆的动态响应性和加速性能。     

采用两级可变压缩比系统提高车用汽油机的效率

发动机小型化与涡轮增压相结合是目前实现汽油机二氧化碳减排目标的主要技术措施之一。发动机小型化具有众所周知的优点,但其缺点是在高负荷时易发生爆震,并且需要通过提高增压度来补偿功率的下降,所以必须采取降低发动机压缩比的措施。另外,部分负荷时的增压压力升高会导致其效率变差。采用两级可变压缩比(VCR)系统可以弥补上述缺点。动力长度可变的两级VCR系统可以采用长度可变的传动部件来代替传统的传动部件,因此,只需对现有的发动机结构作较小的改动。在过去几年中,研究人员一直在研发这种长度可变的连杆系统。根据目前的发展状态,详细阐述该系统的工作原理和特性,对各种压缩比的范围和驱动转速的考虑进行详细讨论,将两级VCR系统与全可变VCR系统进行比较,并展望如何在现有的先进汽油机中,利用两级VCR系统的潜力降低二氧化碳排放。     

全新高效Kappa 1.6 L GDI发动机的开发

现代起亚汽车公司推出适用于混合动力车型的全新Kappa 1.6L汽油缸内直喷(GDI)发动机,并于2016年初在韩国市场投产。该机型达到了汽油机力图实现40%的最高热效率;并且能够输出充沛的动力,满足车辆的动态行驶性能。开发全新Kappa 1.6LGDI发动机旨在提高燃油效率。为了获得最高燃油效率,设计了行程缸径比为1.35的紧凑型燃烧室。采用的关键技术还包括:高压缩比阿特金森循环,带有高能点火线圈的冷却废气再循环(EGR)系统,以及强滚流进气道。在大幅抑制爆燃后,燃油效率得以改善。具体做法是采用分离型冷却系统,并配有2套节温器和嵌块,机油喷射活塞冷却技术,以及中空充钠排气门。基于两级式压力控制机油泵和低流速机油,以及运动部件采用的低摩擦涂层等技术,Kappa 1.6LGDI发动机的摩擦损失也被控制在最小值。与此同时,集成了压力控制阀(OCV)的连续可变气门正时(CVVT)系统具有迅捷的响应速度,克服了CVVT系统用在阿特金森循环上相位角变大的问题。为了符合超低排放车辆(SULEV)排放法规,喷油器经激光钻孔成型,其燃油喷束形式为强滚流和平顶活塞而作了改进,系统喷油压力达到了20 MPa。     

丰田公司混合动力车用新款直列4 缸1. 8 L ESTEC 2ZR-FXE汽油机

第四代Prius 车用的发动机沿用了第三代车用2ZR FXE 发动机的基本结构,并采用了各种改进措施来提高燃油效率。被称作ESTEC 2ZR FXE 的新发动机,在降低摩擦的同时,采用了各种提高燃油效率的技术来改善燃烧特性、减少爆燃、优化热管理。由于采用了这种注重细节的方法来提高燃油效率,使得ESTEC 2ZR FXE 发动机成为世界上首款最高热效率达到40%的汽油机。介绍此款发动机采用的提高燃油效率的技术。     

未来链传动和皮带传动的竞争

在设计内燃机时,选择正时传动系统的技术是1项关键的决策,它会对发动机的最终结构和组装尺寸等发动机的总体特性起到决定性作用。对于乘用车发动机,主要有2种主流的正时传动技术:齿形皮带和链条传动。两者都有几种派生变型式,例如,干式皮带和湿式皮带传动,或者齿形链和滚子链。研究了这些技术对发动机关键特征(主要包括组装尺寸、成本、质量、耐久性、噪声-振动-平顺性和摩擦损失产生的不同影响)。根据从最近发动机开发项目中收集到的数据和文献研究获取的数据,以及来自零部件供应行业的数据,进行了尽可能的定量评价。根据当前和预期的未来发动机开发趋势,对这些不同的影响进行了综合评述,以期在未来几年里为发动机设计师选择合适的正时传动技术提供基础。