机车柴油机动力链部件动态疲劳分析

动力链部件的耐久性不仅取决于曲柄机构激扰力，而且还受结构部件振动的影响，但这一点往往被人们忽略。本文中介绍了混合分析法，其特点是不把动态负荷看作离散的静负荷，而是根据包括动态结构性能的实时运行条件计算部件耐久性。研究工作是针对一台GE机车的GEV016型柴油机动力链展开的，其包括一台V16型柴油机和一台由它直接驱动的交流发电机。对油底壳和集成式前端（IFE）进行了模拟，并通过测量对模拟结果加以确认。混合分析法综合利用两种广为采用的分析形式——多体分析（MBA）和有限元分析（FEA），以模拟部件动态负荷、组装负荷和热一机械负荷。基于有限元法导出的简缩模型，在多体分析环境下，将相关动力链部件（发动机机体、油底壳、集成式前端、曲轴以及交流发电机壳体）作为挠性体加以模拟。采用这种MBA模型，对若干燃烧循环进行模拟，其中动力链组件的挠性体承受气体力、活塞侧向力、轴承力和交流发电机反作用力矩的激扰。这种模拟方法可以将发动机机体变形和激扰力之间的相互影响加以考虑。还对动力链各部件之间的相互影响给予了足够重视，以逼近实测的发动机振动性能。部件变形可利用模型尺寸系数由动态MBA模拟导出，通过叠加到有限元模型进行转换，结果生成包含三雏应力分布（以时间为自变量）的有限元模型。三维应力分布用于深入的动态疲劳分析，计算应力幅值和平均应力，再求出疲劳安全系数和／或疲劳寿命。为验证计算结果，对测定值和模拟结果进行了对比。动力链在曲轴箱和交流发电机壳体上配有一组加速度计，在油底壳和集成式前端安放应变片。对比结果表明，不论是总变形还是局部应变，都可达到良好的吻合。     

新一代全塑料机油滤清器模块

塑料在发动机制造业中起着越来越重要的作用。在润滑系统零件方面,塑料也越来越多地取代了金属材料。在降低二氧化碳排放的讨论中,也提出了用塑料取代金属材料。Mahle公司曾于2003年推出第1款塑料润滑系统的零件,现又把新一代全塑料机油滤清器模块投入市场,并批量用于直列4缸柴油机。     

3MW公司装用3个涡轮增压器的新型6缸两级增压柴油机（第1部分）——曲柄连杆机构和增压系统

BMW公司为运动型汽车开发的装用3个涡轮增压器的新型TwinPowerTurbo-3．0L-6缸两级增压柴油机是柴油机发展史的又一个里程碑。新机型进一步拓宽了BMW公司发动机的标准部件,并以93kw的升功率和247N·m的升扭矩成为轿车柴油机中的顶级机型,其动力性能超过了更大排量和更多缸数的机型,而燃油耗并不高。第1部分介绍基本型发动机的设计、增压方案、热力学和喷油系统。     

用于商用车的燃油滤清器模块

Mahle公司开发了一种适用于全球商用车的新型燃油滤清器模块。这一用于重型商用车的燃油滤清器模块方案能满足颗粒分离和水分离的苛刻要求,同时具有较长的使用寿命。其他开发重点包括成本与质量优化设计,以及允许多个方案使用大量相同部件的模块化理念。另一项挑战是模块化部件在所谓“世界发动机”上的应用,以及满足由此产生的要求。     

BMW740d轿车用新型两级涡轮增压直列6缸柴油机

2004年,BMW公司首先在3．0L直列6缸轿车柴油机产品中批量运用两级涡轮增压技术。现在,在2008年上市的新型3．0L直列6缸柴油机的基础上,开发了下一代可调两级涡轮增压柴油机。很高的功率输出、很宽的可用转速范围,以及很低的燃油消耗率等核心性能得到进一步改善。用这款新发动机的BMW740d轿车与以往用功率最大的V8发动机的轿车相比,燃油耗下降209／6以上,同时改善了行驶加速性和动态响应。     

镁合金压铸技术在高性能发动机油底壳上的应用

随着对汽车燃油经济性的要求不断提高，对车辆轻量化的需求也进一步提高，能减轻零部件质量的镁合金压铸技术已引起广泛关注。介绍将镁合金压铸技术应用于发动机油底壳时的基本设计理念，以及在可靠性、可铸性方面的技术开发概况，同时也介绍了一些实际应用成果。     

马自达公司新开发的轿车发动机用尿素选择性催化还原系统

马自达公司在日本汽车制造商中率先开发了轿车发动机用小型尿素选择性催化还原（SCR）系统，并已获得成功，计划将该系统安装在2009年下半年在欧洲市场销售的柴油轿车Mazda CX-7上。     

Audi公司TT RS轿车用新型2．5L涡轮增压燃油分层喷射汽油机

Audi轿车搭载直列5缸涡轮增压发动机具有悠久的传统史。经过持续不断的开发,又将缸内直接喷射与涡轮增压相结合,2．5L发动机在5400～6500r／min时功率达到250kW,并在1600r／min时扭矩达到450N·m。Audi轿车的发动机动力指标与优化匹配的6档手动变速箱相结合,在保持适当燃油耗的情况下,能使其加速性和机动性指标达到运动型车型的水平。     

商用车发动机用双联外齿轮可调式机油泵

内燃机采用体积流量可调式机油泵供给润滑油,可降低燃油耗和二氧化碳排放高达3％。这种可调式机油泵在轿车发动机上已获得广泛的应用,未来这种趋势也将扩展到商用车发动机上。为此,德国IFM发动机技术公司开发了一种新型可调式机油泵,它能满足商用车的特殊要求。     

未来轿车柴油机噪声的优化

德国亚琛大学内燃机教授与FEV公司共同研究了改善未来轿车柴油机噪声和舒适性的技术可能性。探讨借助于气缸压力导向的燃烧调节及发动机的结构措施,从两方面进行声学优化的技术。发动机试验证实。噪声辐射可明显降低。     

采用全可变气门机构的BMW公司V8双涡轮增压直接喷射汽油机

2012年6月,BMW公司将采用双涡轮增压技术的新型V8汽油机推向市场,该发动机采用汽油缸内直接喷射、Valvetronic全可变气门机构和双涡轮增压等先进技术,其主要开发目标是明显降低燃油耗和适度提高功率,同时推出4．0L机型,并且与BMWM公司采用相同基础发动机的新型BMWM5直接喷射汽油机具有较高的零部件通用率。新型V8汽油机首次同时配装于BMW公司新型6系GranCoup6轿车、5系GranTurismo轿车,以及6系和改进版7系轿车。     

比利时ABC公司的新型V12和V16系列柴油机

比利时柴油机制造厂家－Anglo Belgian Corporation(ABC)公司近期开发出V12和V16系列新型柴油机，并已投放市场，这些柴油机的制成进一步扩宽了该公司发动机的型谱范围，提高了该公司用于铁路机车，牵引装置，海轮及固定设备应用的发动机的功率，新系列柴油机是在现有的6DZ和8DZ系列柴油机基本部件基础上制成的，在设计和开发阶段，与从事发动机设计和计算的FEV发动机工程公司进行了合作，同时也请根特（Gent)大学协助进行了计算工作和试验台的试验研究，新系列柴同缸径为256mm，行程为310mm，最不定转速为1000r/min,12缸柴油机标定功率为2650kW,16缸机为3536kW。     

KSKolbenschmidt公司的新型钢活塞

KSKolbenschmidt公司推出一种轿车发动机用的新型钢活塞。据制造商称，结合采用适配的活塞结构，可降低摩擦功率损失，根据不同用途，这种钢活塞可使发动机燃油耗降低4％。凭借材料优势，可大大缩小活塞裙部和气缸孔之间的安装间隙，进而在怠速和冷态工况点大幅改善噪声特性。2014年，这种轿车用钢活塞将被批量装用在OEM机型上。     

BMW公司装用3个涡轮增压器的新型6缸两级增压柴油机（第2部分）——进气系统、冷却系统和废气系统

BMW公司为运动型汽车开发的装用3个涡轮增压器的新型T、winPower Turbo-3．0 L-6缸两级增压柴油机是柴油机发展史上的又一个里程碑。新机型进一步拓宽了BMw公司的标准部件,并以93kw的升功率和247N·m的升扭矩成为轿车柴油机中的顶级机型。仅依靠创新的增压系统与能承受高负荷的基础发动机的结合并不足以达到这样的动力性能指标,因此,必须专门为优化高增压度而设计进气系统、冷却系统和废气装置．以获得高效的增压空气冷却。第2部分介绍零部件的开发及其在汽车上达到的效果。     

大缸径发动机活塞环

概述了当代四冲程和二冲程大缸径发动机的活塞环技术,其中包括活塞环的几何形状、轴向宽度、径向压力分布以及开口尺寸等多方面的研究和发展情况,还介绍了活塞环材料、工作面镀层等方面的先进技术。最后,分别针对二冲程和四冲程发动机给出了当代发动机活塞环及其周边部件的构想。     

对16V240ZJB型柴油机整图的几点建议

针对我厂新制１６Ｖ２４０ＺＪＢ型柴油机主要部件－机体，曲轴材质改进设计后，仍沿用原图结构的某些不足，从工艺角度讨论了进一步完善设计的必要性和可行性建议。其中机体改成铸件结合后，原细牙螺孔的螺纹宜全部必成普通螺纹。机体与油底壳对接面上亦应加设锥肖定位。以提高其紧固强度和重装的良好工艺性。     

商用车用机电一体化控制的废气再循环阀

全球的排放法规限值日益收紧,为了降低商用车、公路和非公路车辆用发动机的排放,要求采取一些更有效的技术措施。除发动机下游的排气后处理措施外,在轿车柴油机中采用了外部废气再循环（EGR）技术,这对于降低发动机原始排放具有巨大的潜力。因此,Pierburg公司开发出一种重型商用车用的、全电子控制的EGR系统。     

新的MTU ADEC．发动机管理系统

MTU公司利用ADEC装置，不仅满足了严格的发动机排放法规要求，而且还能使今天的大型发动机的功率进一步提高。文中介绍了MTU发动机管理系统的结构原理和作用、燃油喷射技术的进步、相关硬件的发展、产品的寿命期、发动机数据控制装置、发动机和用户接口的划分、各种诊断装置及ADEC系统主要部件的结构原理。     

柴油、重油和气体燃料发动机电子燃料喷射系统的耐久性和长期稳定性

更严格的排放法规不仅要求更高的系统性能（诸如喷射压力的提高以及每燃烧循环喷射次数的增加），还对与燃烧有关的燃油喷射系统及部件的质量水平提出更高的要求，而运营者对于延长大修期的普遍要求又进一步增强了这一趋势。这种趋势在系统早期开发阶段已经加以考虑，而在以后的设计、生产以及使用期内，也必须加以重视。 本文介绍的功率范围为500kW～20MW的模块式DUARAIL系统既包括使用柴油和重油的发动机，也包括使用微量引喷的气体燃料发动机。这种电子控制的燃料喷射系统是为满足高性能要求而与发动机制造厂和最终用户密切合作开发的。为避免产生与设计有关的故障或使性能受限，主要零部件均基于有限元法的应力和温度分析以及流体动力学模拟来进行设计。 喷射系统和部件经过大量试验优化，并通过累计几万小时的耐久试验进行验证。在专门的磨损试验中，在各种液压和热状态下对磨损随时间的变化规律进行了分析。为确认其在实际条件下的功能和耐久性，在最终产品出厂之前，喷射系统先在试验机上运行。 随着发动机部件的磨损，运行参数会逐步改变。为避免喷射参数在大修间隔时间的末期超过其相应的允许值，对部件设计、材料组合和工艺均进行相应的选择，并通过耐久试验对预期性能进行预测和验证，由此获取的信息可用于延长大修期以及用于发动机状态修。 正常运行和总的耐久性以及稳定性的先决条件是良好的零部件清洁度以及在严格控制的高清洁度标准条件下的组装。因此，所有新的和经过整修的高压泵和喷油器的组装和校准工作均在清洁的室内设备上进行。 基于以上原则，有关运行技术条件、维修和大修期的要求均被最大限度地满足。     

生物柴油对发动机润滑油性能的影响

从分析市场回收的发动机润滑油特性入手,比较了在发动机润滑油中柴油、废弃食用油甲酯等的残留比例。实施发动机耐久试验,并间隔一定时间,对发动机润滑油采样,分析试样的总酸值、总碱值、动黏度,以及对部件的磨损等参数,调查了生物柴油对柴油机润滑油品质及润滑系统零部件的影响。指出发动机燃用脂肪酸甲酯（FAME）或FAME混合柴油时,会对发动机润滑油及润滑系统零部件产生较大的影响。’