AVL公司开发的试验研究用发动机

介绍奥地利AVL公司新开发的单缸试验研究用发动机。该机结构灵活,能够快速进行不同的试验配置,可用于本公司内部的研发计划,也可帮助用户进行试验研究。     

评定发动机噪声品质的客观参数

由于发动机小型化倾向加剧及废气排放法规日益严格，在发动机和汽车的开发过程中，必须对噪声品质进行检验。基于这一原因，近几年，AVL公司致力于燃烧爆震指数及粗暴指数等参数的开发，运用这些参数，就能在整个开发过程中脱机检验噪声品质，而不是仅靠主观评定。     

高负荷气缸盖的发展趋势和潜力

随着排放法规日益收紧，对发动机性能和燃油耗的要求也越来越高，这是推动现代柴油机和汽油机应用新技术和新方法的重要动力，也将导致基础发动机气缸盖和排气系统热负荷和机械负荷的提高，这对设计和开发提出了巨大的挑战。介绍了AVL公司针对未来高负荷气缸盖的解决途径及其技术与成本的目标冲突。     

面向未来的双燃料发动机技术进展

当前双燃料发动机正在大缸径发动机市场逐步觉醒。长期以来双燃料技术仅应用于电站发电领域,然而近十年来,由于纯天然气发动机性能的大幅度提高,以及采用大型中速发动机实现功率等级的延伸,电站市场显著萎缩。除了先前大量的陆用外,移动式应用也为大缸径双燃料发动机提供了更广阔的市场。上述应用包括船用主推进（例如液化天然气运输船,豪华游轮）和辅机应用（例如集装箱船）以及铁路牵引（例如,长途机车）。促使业界关注双燃料发动机的主要动力是,与使用昂贵的重油或柴油相比较低的燃料成本,以及降低以NOx为主的排放污染物进而满足未来的排放法规。另外,对于大量的移动式发动机的应用,天然气将很快成为一种潜在的低硫燃料。除天然气之外的典型液态替代燃料通常不利于在电站双燃料发动机的应用,然而对于移动式应用却是一种可靠的备用燃料。对于船舶应用可以在ECA（排放控制区）区域内外通过天然气和柴油模式切换,从而使双燃料发动机更容易满足IMO（国际海事组织）的排放法规。移动式应用的难点在于,频繁的转速工况变化、快速的负荷响应要求、天然气品质变化和复杂工况下,对发动机运转可靠性的考验。由于双燃料发动机具有两种典型运转模式（天然气工况和柴油工况）,在发动机设计时必须进行折中考虑（例如压缩比、活塞碗形状、气门正时等）,这就导致了目前效率和功率密度方面的缺陷。关于上述问题,奥地利AVL公司通过单缸中速发动机测试研究了双燃料发动机相关技术问题。对大量参数进行了评估并对工况边界条件进行了研究。基于获得的数据,将给出当前双燃料发动机技术的短期预测。AVL公司关于双燃料发动机技术的展望也将促进中期开发需求。     

采取使用措施降低废气排放中的颗粒数

日益收紧的轿车废气排放限值对发动机的开发不断提出新的挑战。欧5排放标准首次对汽油机实施颗粒质量排放限值,紧接着从欧6排放标准起,在颗粒质量排放限值的基础上,又首次实施颗粒数排放限值。AVL公司已研究了降低机内原始颗粒排放的可能性,开发了未来的减排方案,并证实采取使用措施能够降低颗粒排放。     

满足日本新长期排放法规的大型卡车用柴油机

日野公司为大型卡车开发出先进的A09C柴油机。该发动机通过应用多项新技术，满足了低排放和低燃油耗的需求。详细介绍了A09C柴油机的新技术和配置。     

燃油喷射系统改造

Haynes公司开发了UltraFire ERS系统，用于取代老式发动机上所用的机械式燃油喷射系统。本文介绍新系统的特点及其在节能和减排方面的改善效果。     

关于12V180ZJC型柴油机国产化的设想

扼要介绍了工厂与奥地利李斯特内燃公司（AVL）合作改进的机车用12V10ZJC型柴油机的技术性能、结构特点、样机开发试验取得的成果及首批配件国产化经验，以及进一步国产化的设想。     

开发一种更好的发动机

针对铁路用户的需要,供应商正在努力设计建造更理想的发动机。文中简要介绍EMD、GE、John Deere动力系统和MTU底特律柴油机四家公司根据自身的特点在研究开发低排放、高燃油效率、高可靠性和耐久性、低维修成本发动机方面所采取的对策以及所取得的成果。     

燃气发动机的发展现状和未来战略

文章描述了大型高速(额定转速为1200~1800 r/min)、中速(额定转速达1000 r/min)燃气发动机的发展现状及中、短期的发展战略。最近几十年来,用于发电和气体压缩机等固定用途的天然气发动机的数量显著增长。对CO2减排的持续关注以及未来更加严格的NOx排放标准使得燃气发动机在船舶和机车领域同样具有吸引力。为促进燃气发动机的长期发展,需要对功率密度和热效率进一步改进。目前,燃气发动机的平均有效压力(BMEP)已达到具有竞争力的水平,其热效率水平甚至比柴油机更高。燃气发动机能够取得上述改进效果得益于稀薄燃烧原理、米勒气门正时、燃烧系统的逐步开发(如燃烧室几何形状的优化)、压缩比提高等。燃气发动机的性能发展一直面临解决爆震燃烧的难题。为进一步提高平均有效压力和/或热效率,抗爆震性能仍有待改善。米勒循环以及增压空气冷却能够通过降低燃烧温度来抑制爆震的发生。然而这样则需要进气管内有更高的压力。由于单级涡轮增压器的压气机压比受到限制,因此需要应用两级增压以获得较目前更强的米勒定时。另一个重要的方面是发动机耐受峰值燃烧压力的能力。目前,市场上许多燃气发动机的平均有效压力已由10~12 bar提高到20~22 bar,因此它们或许已经接近其峰值燃烧压力的极限。要进一步提高平均有效压力,需要进行大量的设计改进,甚至开发全新的发动机。文章基于AVL公司专有的单缸发动机及仿真方法等燃气发动机的开发经验,阐述了燃气发动机的关键技术和发展现状,分析了其局限性、发展潜力以及对未来燃气发动机的要求。使燃气发动机能够进一步发展的最关键技术是,采用更强的米勒定时并结合两级涡轮增压,同时将峰值燃烧压力提高到250 bar以上。     

《国外内燃机车》2007年总目次

期页G2000BB系列液力传动内燃机车———一种机车平台的开发【德】G.Hauschild N.Benedict11俄罗斯铁路的内燃动车组和内燃动车【俄】А.Г.Иоффе16机车动车制动机控制用统一化空气和电空成套装置【俄】В.Н.Смелов112柴油机轴承穴蚀原因分析及预防措施【奥】Christian Forstner等118AVL公司开发的试验研究用发动机1272005年发动机技术发展概述129环保和经济的MTU柴油机【德】Wolfgang STOLBA135更换发动机延长英国高速列车车队的寿命【英】AndrewRoden138统一化机车综合安全系统КЛУБ-У【俄】С.Ф.Кашин等…     

ABC发动机公司为新市场开发新产品

简述了比利时ＡＢＣ发动机公司为满足铁路机车、拖船、发电等市场需要而开发的ＤＺ系列中速柴油机的主要结构特点和技术参数，同时还介绍了该公司目前正在进行及今后将进行的发动机新产品开发活动。     

机车用R280系列柴油机的开发与研制

介绍了南车集团戚墅堰机车有限公司与奥地利AVL公司合作开发的R16V280ZJ型柴油机的研制情况,同时介绍了公司近期自主开发的R12V280ZJ型柴油机,作为R280的系列化柴油机,该型柴油机不仅主要零部件成熟、可靠,而且通过性能优化,极大地降低了柴油机在部分负荷时的燃油消耗率,能更好地满足铁路对低排放、低油耗内燃机车...     

控制排放任重道远

本文介绍里卡多公司对大型发动机排放控制技术领域进行研究的全貌。作者分析了大型发动机不同的典型应用以及排放法规的相关趋势,回顾了不同排放控制技术（包括主要技术和辅助技术）的优点和缺点。所给出的数据包括试验的结果和基于计算机的模拟结果。本研究评述了这些排放控制技术正在对发动机制造商和发动机用户提出的挑战,其中对前者的挑战在...     

内燃机的关键零部件

动力总成的电动化趋势极大地提高了动力系统的复杂程度,并使其变型也越来越多。因此,在不久的将来,内燃机（即动力总成）的零部件必将面临这一发展趋势所带来的挑战。虽然变型机在生产中的通用件数目具有很大的灵活性,但仍必须继续降低其制造成本,而又不得有损于动力总成的效率。为了满足这些相互矛盾的要求,AVL公司介绍了一种用于汽油机和柴油机的模块化发动机系列结构。     

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。     

非道路用柴油机高精度燃油喷射的机载标定

在排放法规日益趋紧的同时,对大型柴油机燃油经济性的要求也不断提高,这就要求发动机在整个寿命期内具有精确的燃油计量。德国MTU和L＇Orange公司已开发出一种装置,能够在发动机运转期间不间断地对共轨喷油系统的燃油计量进行检测和调整。因此,这种技术为确保大型柴油机在整个寿命期内达到低排放作出了重要贡献。     

Niigata公司四冲程发动机的开发

日本Niigata公司到目前为止已开发和制造出大量陆用、船用以及铁路内燃动车用四冲程发动机。当前,针对每一种用途而进行的四冲程发动机的开发主要是适应环保要求,并考虑其经济性、耐久性及可维修性等。本文介绍针对陆用和船用而进行的开发工作。     

仿真技术在Niigata公司柴油机开发过程中的应用

近年来,由于人们环保意识的增强,在排放、燃油消耗和环保方面对柴油机的性能进行不断改进,同时,结构的紧凑性和轻量化及运行可靠性也受到重视。为满足这种更全面的市场需求,柴油机的开发需要借助各种仿真技术进行优化设计。在这种形势下,Niigata公司为海运、电厂和铁路车辆研制了大量的柴油发动机。现代高热效率发动机需要以持久而有效的冷却技术为基础优化零部件结构,以实现高性能和长寿命。为应对这类复杂的情况,Niigata公司推进仿真技术的应用。在新型发动机的开发过程中,为缩短开发周期,对发动机进行了结构紧凑化、轻量化的设计,合理地进行了有限元分析(FEA)和计算流体动力学(CFD)等类型的仿真。近年来,Niigata公司开发了28AHX和17AHX系列中速柴油机。AHX系列机能够达到IMO NOx TierⅡ排放标准,并且热效率比传统机型高。为开发AHX系列柴油机,针对各种零部件合理地应用了仿真技术。现在,Niigata公司还开发了V28AHX型中速柴油机,其是28AHX系列中的成员。V28AHX型柴油机采用的大量零部件来自于28AHX系列,Niigata公司还利用仿真技术改进了V28AHX型柴油机的结构,其中包括通过CFD仿真技术优化了通过增压空气冷却器的气流方式,改善了V28AHX型发动机的性能,提高了功率。文章以V28AHX型发动机为例,介绍仿真技术在柴油机开发过程中的应用。     

高流量高压比新系列涡轮增压器

ABB公司开发了一种新的TPS．.—F33系列涡轮增压器，可以满足目前和未来功率范围为500—3500kW的小型中速柴油机和大型高速柴油机及气体燃料发动机的要求。其开发的目标是：提高高效率工况下的压比和流量，提高可靠性、寿命及可维修性。TPS.．—F33系列涡轮增压器与TPS．．D／E系列涡轮增压器的外形尺寸相同，包括4种涡轮增压器型号。这些增压器具有较高的功率密度，因而可以大大提高发动机的功率。本报告曾在200l年国际内燃机会议(CIMAC)上获奖。文中介绍了新系列涡轮增压器的结构、性能，新压气机叶轮开发的过程，新系列涡轮增压器的试验结果以及与柴油机和气体燃料发动机的匹配情况。