应用制造技术减小气缸工作表面的摩擦

Nagel公司的试验研究表明,气缸工作表面的最终加工提供了进一步减小其摩擦和磨损的可能性。介绍了当代的珩磨加工工艺技术、未来的发展动向和技术潜力。     

直接喷射汽油机的废气再循环阀

自20世纪90年代中期柴油机采用直接喷射以来,外部废气再循环（EGR）就被用于降低压燃式内燃机的氮氧化物（NOx）排放。与柴油机类似,充量分层直接喷射汽油机也会产生较高的NOx原始排放。已经证实,与柴油机一样,这种直接喷射汽油机采用电动EGR阀的外部EGR是降低NOx原始排放的有效措施。德国Gustav Wahler公司开发并生产轿车及商用车柴油机和汽油机用的EGR阀部件,而瑞士Sonceboz汽车集团为电动EGR阀开发并生产电磁驱动装置和机电一体化系统。     

高速直喷式柴油机在不同废气再循环路线下的瞬态性能

为了满足未来排放法规的要求，各种可供选择的以提高废气再循环（EGR）率的EGR技术路线正受到研究人员的广泛关注，由于稳态排放在不断降低，排放试验运转循环中瞬态部分的排放峰值变得十分重要。因此，需要分析不同EGR技术路线的瞬态性能。对装有冷却式短线EGR和可变截面涡轮增压器的1．9L轿车柴油机采用GT—Power软件进行了1维仿真分析。为了对仿真进行标定，测量了瞬态负荷，包括采用快速二氧化碳分析仪测量瞬态EGR率和气缸压力，以测取放热数据。采集了瞬态燃烧放热率的数据库进行仿真。用瞬态EGR率和进气压力作为选择某一循环正确放热率的判据。     

Deutz公司满足第4i阶段排放标准的新型柴油机（第2部分）——性能与排放

Deutz公司新一代柴油机面临日趋严格的废气排放法规挑战。介绍130kW以上功率档的柴油机运行性能和排放性能,以及为达到这一性能所采取的技术措施。考虑到了农用机械和工程机械等不同应用领域的特殊要求。     

RailPower公司的多发电机组低排放机车

基地在加拿大魁北克省蒙特利尔市的铁路动力技术公司（RailPower Technologies Corp．）开发出一系列专门用来帮助铁路公司达到排放要求而同时又具有高的生产率和效率的机车。这些低排放机车利用旧机车原有的支承框架,装有功率为1044～2088kW、达到美国环保局Tier3排放标准的Deutz柴油发电机组（图1）。     

Bergen C25：33型柴油机的开发

挪威Rolls-Royce公司与韩国现代重工公司（HHI）合作开发的缸径×行程＝250×330mm的Bergen C25:33型柴油机，有直列6缸、8缸和9缸3种机型，在900／1000r/min转速下的最大持续功率分别为1740／1800、2320／2400和2610／2700kW。该型柴油机最大的结构特点是将气缸套、活塞组件、水套和气缸盖组成气缸组件，并采用三件式连杆，维修时可将整个气缸组件拔出更换。     

减轻二冲程柴油机气缸套的磨损

本文旨在介绍影响二冲程柴油机气缸磨损的诸多因素和寻找减轻磨损率的方法。运用严重磨损区理论和一般测量方法，确定了气缸套纵向方向上的磨损率，并且得出与预期一致的结论。采用合适的燃油、润滑油和具有镀铬层和铸件层的硬化气缸套会显著地将磨损率降为最小。在设计气缸时，改变气缸壁上作用力的作用方式也会有效的减小磨损。     

Deutz公司在欧洲推出的“天然燃料”发动机

不久前，Deutz股份公司在欧洲农业机械展览会上展出其“天然燃料”发动机。这些发动机是在TCD2012和TCD2013系列发动机基础上开发出来的，可使用100％生物柴油。符合DINEN14214的菜籽油甲基酯燃料和DINV51605的菜籽油燃料的要求。Deutz宣称，这些使用生物柴油的发动机排放完全符合欧3标准，并承诺提供整车质量担保。Deutz天然燃料发动机采用德国DCR共轨技术，以及具有Deutz专利的燃料管理系统。该系统由集成控制系统、双油缸和燃料预热器组成。双油缸可进行柴油和菜籽油燃料间的自动切换，燃料预热器用以保证在低温下使用菜籽油时发动机正常工作。全面诊断功能可预测临界操作状态的出现，以防止燃油滤清器堵塞。     

控制柴油机气缸摩擦副可靠运用的措施

通过对柴油机活塞环、气缸套等摩擦副磨损的分析研究，认为机油机械杂质高是导致柴油机气缸各个摩擦副磨损的主要原因，机油机械杂质高的原因是柴油机进气系统过滤效果差，带有细小砂粒的空气进入柴油机各气缸参与燃烧，使机油机械杂质快速升高，导致摩擦副加速磨损，造成柴油机不能正常工作。据此制定了相应的改造措施，经过多年的实践，彻底解决了柴油机气缸摩擦副加速磨损，保证机车在一个中修期的正常运用。     

降低摩擦和燃油消耗的新工艺

车轴通过轴承和用于钢轨表面油润装置的非接触式密封来减少能耗。新一代的迷宫式密封EcoTum已由Timken公司研制成功，可用于最佳地保持润滑和消除脏污。在轮轨接触时，为了减少摩擦和磨损以达到节约能源的目的，其关键技术就是使用摩擦调节装置。     

Bombardier公司推出新款电力-内燃双动力源机车

Bombardier公司在2011年5月举行的德国慕尼黑运输装备贸易博览会上展出了它成功的Traxx模块化机车系族的另一个新成员——商标为Last Mile Diesel的Traxx F140 AC型机车(图1)。这是一款装有Deutz 240kW柴油机的电力-内燃双动力源机车,该柴油机达到欧3b级排放标准,其用于为     

Deutz公司满足第4i阶段排放标准的新型柴油机（第1部分）——结构和耐久性

自2010年1月1日起,功率130kW以上移动式工程机械用的美国第4i阶段（Tier4i）和欧3B排放标准已分别在美国和欧洲正式生效。其颗粒排放限值比之前的法规降低了90％,氮氧化物排放限值降低了50％。Deutz公司对6～16L排量的柴油机应用了大量新技术理念,以满足Tier4i或欧3B排放标准的要求。介绍了该柴油机的结构和耐久性。     

欧5载重车发动机用的冷却系统及其零部件

近年来，Behr公司竭力开发冷却的废气再循环（EGR）和间接中冷技术，现已能为载重车制造商提供成熟而又可靠的降低NOx排放的方案。将EGR和间接中冷加以组合使用，可在不进行特殊排气后处理的情况下（例如不用选择性催化还原系统），以新的冷却系统达到欧5排放标准要求。     

基于表面处理工艺及形状优化的活塞环滑动摩擦降低技术

发动机的总机械损失中,活塞组件因滑动阻力引起的摩擦损失约占40％～60％。活塞环外侧圆周面与气缸工作表面之间存在较大的滑动摩擦力,会造成发动机的功率损失。降低上述摩擦损失是活塞组件研发过程中有待解决的课题。通过对活塞、活塞环、气缸等部件接触部位的形状进行优化,以及采用高效的表面处理工艺形成适当的表面粗糙度,来达到降低活塞环滑动摩擦损失的目的,同时也介绍近年来部分典型表面处理工艺的应用实例及其效果。     

通过高压直接喷射实现高效率和低氮氧化物排放的氢燃烧方式

氢可以从各种再生能源中产生,因此预计,氢将会在社会长期能源需求中起到重要作用。传统氢发动机存在的一些缺点是：冷却损失较高导致热效率较低,以及不正常燃烧（回火、早燃、燃烧速度较快）限制了大负荷运行。氢燃料直接喷射是克服这些缺点的一种有效办法,但是要实现高效率和低氮氧化物（NO。）排放的燃烧方法还需要进行更详细的研究。采用一种试验性氢高压喷射器（最大喷射压力30MPa）对高效率和低NOx排放的氢燃烧进行了研究。采用1台2．2L4缸涡流形燃烧室柴油机进行试验,氢喷射器安装在气缸中心,火花塞安装在预热塞位置。为了能向1个气缸提供氢气,对这台发动机进行了改装。通过控制喷油定时和点火定时研究了氢气的均相和分层燃烧。另外,还研究了联合使用火花点火的扩散燃烧（即火花点燃辅助扩散燃烧）。结果显示,采用高压直喷的分层扩散燃烧与传统的均相燃烧相比,指示热效率提高了约39／6。热效率提高的原因是：（1）分层扩散燃烧改善了冷却损失与等容度之间的折衷关系;（2）接近上止点喷射的压力恢复效应十分有利于热效率的提高;（3）在废气再循环（EGR）与扩散燃烧相结合的情况下,能使EGR更为有效。通过抑制喷束的贯穿度以减少较多的冷却损失,使这台小型发动机达到了52％的优良指示热效率,并通过计算流体动力学和可视化缸内燃烧研究得到了证实。另外,还获得了一些有价值的认识：EGR除湿能增加工作气体的比热比,并能在降低NOx的同时提高热效率。     

2005—2006年度铁路柴油机综述

简要回顾了卡特匹勒(Caterpillar)、康明斯(Cummins)、Deutz、EMD、GE和MTU6家公司在2005-2006年推出的铁路牵引用柴油机的开发、结构特点、主要技术参数及销售情况。     

德国科隆枢纽扩建铁路基础设施的未来方案

<正>德国科隆地区的铁路网基础设施已达到能力极限,在科隆铁路总站的线路设备上每天有1 200趟列车通过,其中1 000列为近郊运输列车,每日有28万名旅客上下车。货运也给该枢纽增加了压力,同时有2条国际货运走廊未来将在科隆交会。根据德国联邦交通部的预测,到2025年货运量在联邦范围内将增加2/3。所以,必须逐点式改善科隆总站—科隆博览会/Deutz站一带的长途铁路基础设施。为此,在4个规定条件下提出基础设施发展的基本方案:对科隆总站的城市铁路车站和科隆博览会/Deutz站进行     

柴油机气缸动力组的磨损对油气窜缸和机油消耗的影响

对于现代柴油机 ,耐久性是非常重要的。柴油机制造商力图延长大修期 ,而大修期通常受机油消耗率和油气窜缸情况支配。因此 ,理解发动机磨损 ,对气缸动力组动力学性能、对机油消耗率以及对油气窜缸的影响是必要的。本文利用气缸动力组动力学模型探讨气缸动力组部件 (活塞环和气缸套 )磨损的影响。所用的模型可预测磨损对活塞环运动、环间气体压力、油气窜缸等的影响。研究的参数有 :气缸套磨损、活塞环外表面磨损以及活塞环侧平面磨损。对两种不同型式的柴油机分别进行了模拟 ,这两种柴油机的特点明显不同。研究结果表明 ,磨损对两者的影响是有区别的 ,其相应的寿命也是不同的 ,这说明对不同型式的柴油机需要分别进行模拟化工作。模拟结果表明 :第一道环外表面磨损对于保持良好的控油以及油气窜缸控制影响非常明显 ;气缸套磨损是重要的 ,但其影响程度不如活塞环磨损 ;活塞环侧平面磨损对于两种情况均有明显影响     

用于废气再循环汽油机的双线圈点火系统

摘要：未来,高增压汽油机对点火能量的要求不断提高,由于废气再循环（EGR）在汽油机上变得越来越重要,因此,这种趋势变得更为强烈。BorgWarner公司开发了一种新型双线圈点火系统,可明显改善汽油机对EGR的相容性,这是发动机在较高EGR率和动态运行状态下稳定运行的重要前提条件,能够进一步降低燃油耗。     

MAN公司的欧6柴油机

2011年10月，MAN公司在比利时Kortrijk举行的客车展会上推出了其首款欧6柴油机。尽管对于欧4和欧5机型竭力主张仅采用废气再循环（EGR）技术，但MAN公司的第1款欧6柴油机却结合了冷却EGR和选择性催化还原（SCR）技术。