采用闭环控制方法监控和改善柴油机燃烧噪声

利用两种闭环控制方法监控和改善两台4缸柴油机的燃烧过程和燃烧噪声,采用缸内压力和加速度传感器监控柴油机,以满足越来越严格的排放法规和燃油耗法规。燃烧过程受到多种因素的影响,如发动机耐久性、行驶条件、环境影响,以及燃油品质。     

车用柴油机技术动态回顾

由于受到降低温室气体排放及改善汽车燃油耗要求的影响,日本国内自2018年起对总质量为3.5～7.5t的重型汽车开始执行废气排放法规。近年来,针对柴油机的技术研发工作重点在于改善其燃烧过程,同时采用全新的燃烧方式以降低废气排放及燃油耗。除了开发新型柴油机及排气后处理技术外,针对后处理装置的优化也势在必行。以2018年日本国内市场的新型柴油机研发成果为例,阐述了车用柴油机市场发展的趋势及技术动向。     

降低汽车燃油耗的摩擦学技术

降低发动机燃油耗和减少二氧化碳排放是满足日趋严格的排放法规要求的必经之路。针对降低发动机燃油耗的课题,以发动机周边零部件为中心,着重介绍丰田汽车公司开展的摩擦学相关研究。就利用摩擦学技术降低燃油耗的具体方法,阐述了在优化气缸内圆面(工作表面)、改进活塞组件、优化气门机构及曲轴轴承等方面采用的新技术和新工艺,评价了上述技术措施对降低燃油耗及二氧化碳排放的效果。同时指出,即便是当代先进的内燃机,在利用摩擦学技术与手段优化其内部摩擦及降低燃油耗方面,仍具有很大的发展潜力。     

采用新型喷油系统的柴油机开发及其应用

为了适应日益严格的排放法规,并满足燃用多种燃油的需求,柴油机制造商一直致力于减少喷油量和喷油定时的偏差。介绍了智能精度改进技术(i-ART)系统,这是一种可显著缩小偏差的方式。i-ART系统包含1个安装在喷油器内部的燃油压力传感器。该系统用1个专为压力波形分析设计的微型计算机计算高速下的喷油量和喷油定时。喷油器可直接测量每次喷射的喷油压力波形,因此,可在任意时刻补偿喷油量和喷油定时的偏差。丰田汽车公司已经在巴西市场引入该系统。2012年,巴西推行了PROCONVE L6排放法规,该市场目前使用多种类型的柴油。i-ART系统可使柴油机满足新排放法规的要求,并且,通过采用低压缩比和3次预喷射控制,显著降低燃油耗。此外,利用i-ART系统特性开发了十六烷值检测控制。因此,即使车辆采用过低或过高十六烷值的柴油,根据检测到的十六烷值,也可通过调整发动机标定获得相同的燃烧噪声水平。安装这一系统的发动机达到了新排放法规的要求,并且,可与巴西使用的各种柴油相容     

车用柴油机的市场发展趋势与技术动向

自2019年起,日本国内对总质量超过3.5t的全部新款重型汽车开始执行于2016年制定的废气排放法规。在欧洲地区,各国政府针对2020年及以后生产的新车型制定了CO2减排标准。就重型汽车而言,自2018年开始执行的实际道路行驶排放(RDE)限值要求正在逐步收紧。在该背景条件下,未来柴油机技术的开发重点是进一步改善燃烧过程,以此降低废气排放及燃油耗。在开发废气后处理技术的过程中,采用了集成式高压及低压废气再循环(EGR)管路技术,并进一步改善了带尿素喷射的选择性催化还原(SCR)系统,同时推进了针对发动机小型化与低燃油耗技术的开发进程。以2019年日本国内市场的新型柴油机研发成果为例,论述了柴油机的市场发展趋势及技术动向。     

2010年商用车柴油机低排放技术的预测（上）

前言 汽车作为当今的运输工具发挥着重要的作用,为人类的社会活动提供着服务。其中,柴油机以其优越的耐久性和低燃油耗特性被广泛用于全世界的中、重型商用车。近年来,随着排放法规的日益强化,低排放技术的开发越来越重要。这里,就为满足日本2009年新长期排放法规和美国2010年排放法规要求的低排放技术,即燃烧技术、喷油系统、增压技术以及排气后处理技术的发展动向作一预测。     

新一代清洁型乘用车柴油机

相比汽油机,柴油机在热效率方面更具优势。近年来,在采用共轨喷油技术和柴油颗粒捕集器的基础上,通过应用稀氮氧化物捕集器及选择性催化还原系统等后处理装置,柴油机已经变得更加清洁。另一方面,由于在全球范围内对发动机燃油经济性的要求不断提高,所以也希望能进一步降低柴油机的燃油耗。在这一背景下,马自达汽车公司开发了新一代的清洁型柴油机,将其用于日本国内市场销售的运动型多功能车。新型柴油机采用串联式顺序两级涡轮增压系统,并结合低压缩比技术,获得了理想的燃烧。配装新型柴油机的车辆具有良好的驾驶乐趣和较高的燃油效率,并且能在不采用氮氧化物后处理装置的情况下满足现行排放法规的要求。     

进气门延迟关闭对小型商用车柴油机性能的影响

为满足严格的排放法规和燃油经济性要求,乘用车柴油机呈现出低压缩比的趋势。较低的压缩比在降低排放方面具有优势。但是,较高的压缩比对获得更高的理论热效率有益。米勒循环的进气门延迟关闭策略可使压缩比低于膨胀比,这样可以降低压缩行程终点的温度。将米勒循环应用于轻型商用车柴油机,并对其降低排放和燃油耗的效果进行了验证。通过应用米勒循环,降低了日本排放测试循环JE05运行工况下的发动机燃油耗和碳烟排放,并且对氮氧化物排放没有产生负面影响。     

车用柴油机电控高压喷油系统与欧Ⅲ排放标准

围绕车用柴油机欧Ⅲ排放控制的关键技术进行了综述,介绍了电控泵喷嘴、电控单体泵和电控高压共轨3种燃油喷射系统的工作原理及国内外研究现状,并对各燃油喷射系统进行了评价。提高燃油喷射系统的性能是满足未来更严格排放标准的重要措施,此外还需配合燃烧室优化、空燃比(α)匹配、燃油改质等技术才能更好地发挥其性能,从而满足欧Ⅲ排放标准的要求。     

符合美国环保署第4阶段过渡性排放法规要求的小型柴油机的开发

与其他发动机相比,柴油机具有燃油利用率高和燃油耗低的优势,现已作为各种工程机械的动力装置被广泛使用。但另一方面,相关的排放法规逐年收紧,针对额定输出功率56~75 kW的柴油机,2012年美国环保署(EPA)公布实施第4阶段过渡性(Interim Tier 4)排放法规,与之前的法规相比,该法规规定的颗粒排放量被要求降低到原来的1/20以下。因此,三菱重工公司开发了D04EG型柴油机,以进一步降低排放和燃油耗,满足EPA Interim Tier 4排放法规的要求。     

新型车用柴油机介绍

2011年日本国内的乘用车柴油机产量比2010年减少了10.5%,货车及大型客车柴油机的产量基本与2010年持平。为了满足日本后新长期排放法规的要求,在传统柴油机的基础上加以改进的机型被投放市场,同时,能满足日本2015年重型车燃油耗基准的柴油机也已在日本上市销售。在美国,以及欧洲等地区,针对排放法规的技术改进工作暂告一段落,目前的研发工作是侧重于减少二氧化碳排放,改善燃油经济性。为此,缩缸强化及降低摩擦等相关技术正引起广泛关注。介绍了2011年在各地市场推出的新型柴油机及其概要,同时,还简单介绍了柴油机技术的研发动态。     

博世第三代压电控制共轨喷油系统（一）

由于世界能源紧张加剧,环境污染压力加重,我国大力推行节能减排政策,汽车排放法规日趋严格。现代汽车柴油机,特别是轿车柴油机采用电控高压共轨喷射系统和增压中冷已成为达到国Ⅳ排放标准的必备条件。同时也是实现高升功率和低燃油耗的最佳措施。     

伺服运行的压电直接控制式共轨柴油喷射系统

对未来柴油机提出的更高要求使柴油机燃油喷射技术面临巨大的挑战:必须进一步降低燃油耗、废气排放和噪声辐射,同时又无损驾驶乐趣。为此,Continentel公司开发了一种新型压电直接控制式喷油系统,其特点是具有高的精度和效率,核心部件是以闭环调节回路运行的压电伺服喷油器。     

Volkswagen公司柴油机的模块化标准部件

Volkswagen公司新一代涡轮增压直喷式(TDI)柴油机是其模块化策略的重要组成部分。该新型柴油机系列必须满足Volkswagen集团对横置式柴油机标准部件的要求,而且,TDI技术必须能满足未来10年的高要求,因此,与上一代柴油机相比,新型柴油机不仅结构紧凑、应用灵活,而且进一步降低了燃油耗和有害物排放。     

浅谈东风天锦教练车柴油机国六排放系统的使用维护

<正>2021年7月1日之后所有生产、进口、销售和注册登记的重型柴油车应符合国六排放标准要求。随着排放法规的日趋严格,柴油机后处理技术必须能够同时降低一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和微粒的排放,如果只是简单地采用EGR（废气再循环）单一的处理技术无法满足国六排放标准的要求。目前各大柴油机生产厂家为满足国六排放要求采用的技术路线见表1所列。     

通过朗肯循环充分利用载货车柴油机的废气能量

全球排放法规限值收紧、不断提高的燃料价格和未来对二氧化碳排放的调控,都要求载货车柴油机进一步降低燃油耗,例如通过优化热管理。Behr公司与AVL公司和ZF公司合作开发了一种废气余热回收系统,能使燃油耗下降约5%。     

小型卡车用高效、清洁型柴油机的开发

五十铃公司正致力于进一步提高柴油机的效率及环保车辆的开发,研制高效环保的新型发动机。此次推出小型卡车用高效清洁柴油机不仅能满足日本后新长期排放法规,而且获得了低排放车辆的认证。介绍了新发动机在改善排放性能及燃油经济性方面采用的先进技术及其概况。     

康明斯M11系列重型车用发动机的开发

为了满足欧洲及北美汽车市场对体积与质量小、燃油经济性高、可靠性和耐久性好的高速柴油机的需求,康明斯发动机公司于1982年研制出了该公司最小排量的L10重型柴油发动机,并在此基础上不断地采用新的技术,改进和完善发动机的性能,以满足日益严格的排放法规要求,同时提高发动机的升功率、燃油经济性等。     

符合日本排放法规的2.0L直喷式柴油机的开发——发动机概要

日产汽车公司新开发的2.0 L直列4缸直喷式柴油机采用了压电式喷油器等新技术,获得了同等级发动机的顶级性能,同时,还首次在柴油机上应用了稀燃氮氧化物捕集催化系统,从而满足了日本最新的后新长期排放法规的要求.介绍了新发动机的概要及其性能.     

日本柴油车以最新技术适应新长期排放法规

日本新近实施的新长期排放法规对柴油车的NOX和PM的排放提出了严苛的要求。为适应新法规的要求,日本汽车企业进行了一系列的改进,包括日产柴油机公司研发的尿素SCR系统、日野DPF系统以及电子控制超高压燃油喷射装置系统等等。日本商用车柴油机的最新排放技术也为我国商用车制造行业提供了参考。