新型水封爆破除尘技术试验研究

为更快速有效地清除隧道钻爆施工所产生的粉尘，提出“辅助降尘注水孔方案”、“差异水袋布置方案”、“降尘注水孔+差异水袋布置” 3种新的水封爆破除尘技术方案。依托轿顶隧道进行现场试验，得到初始状态下掌子面区域纵、横向特征位置的粉尘质量浓度，CO、CO2、O2、NO2体积分数分布情况，通风条件下纵向特征位置的粉尘质量浓度、CO体积分数随时间的变化规律，3种新型水封爆破方案下掌子面区域纵、横向特征测试位置的粉尘质量浓度、CO体积分数分布规律。经研究得出如下结论： 1）通风10 min内是粉尘质量浓度、CO体积分数下降最快的阶段； 2）新型水封爆破除尘方案的降尘效果明显，3种方案最大降尘比例依次为36.84%、40.85%、65.74%； 3）降尘注水孔对爆破粉尘可起到良好的“封闭”作用； 4）新型水封爆破方案可起到明显降低CO体积分数的作用。     

水雾包裹式隧道降尘技术试验研究

为了更快速有效地消除隧道爆破所产生的粉尘,该文提出“风筒水雾包裹式”与“车载水雾包裹式”两种喷雾降尘方案,并依托云南轿顶隧道进行现场试验。研究表明：对于“风筒水雾包裹式”除尘技术方案,掌子面处1号特征位置在降尘10 min后,粉尘浓度下降至3.87 mg/m3,满足规范要求;针对“车载水雾包裹式”的降尘技术,相比于无降尘初始状态,前20 min粉尘浓度下降最快,1、2、3号特征位置处粉尘浓度20 min后的降幅分别为70.6%、61.1%及89.9%。风筒、车载水雾包裹式技术均可达到相应的降尘效果,后者降尘效果更为明显。     

秦岭天台山大断面高速公路隧道降尘除尘方案研究

为解决由于隧道施工断面大、在开挖过程中产生的粉尘难以通过施工通风排除的问题,对秦岭天台山隧道（双向6车道）施工过程中钻孔、爆破、出渣、喷浆等不同工况下的隧道粉尘质量浓度进行现场实测,并根据现场实测结果,对隧道内各工况施工粉尘分布特性进行数值模拟研究,提出适合于大断面隧道施工的粉尘控制措施。现场测试结果表明,出渣和喷浆工况下,粉尘质量浓度超过规范要求数倍。通过数值模拟得到： 1）靠近掌子面40 m区域内粉尘质量浓度不稳定,下降趋势不明显; 2）在布置风管时,风管末段至掌子面距离建议取为60~80 m,以保证新鲜风以较大的喷射面抵达掌子面; 3）建议采用附壁风筒降尘+车载除尘方案,除尘效率达95%,能有效处理隧道各区域粉尘,且对施工造成的影响小。     

矿山法施工隧道粉尘控制技术研究现状及进展

采用文献调研的方法，对矿山法施工隧道粉尘控制技术进行系统总结。首先，介绍粉尘的六大危害，阐述钻孔、爆破、出渣运输与喷浆4个主要工序下粉尘产出的机制； 然后，对矿山法隧道粉尘控制技术进行梳理，主要按“减”、“降”、“排”、“除”、“阻”5个方面展开，介绍各类技术的控尘原理、优缺点及其控制效果； 最后，分析粉尘控制技术在针对化研究、设备参数优化、特殊材料应用和新方法研究等方面的发展前景。     

沥青混凝土超声波检测的衰减特征与影响因素研究

为有效获得沥青混凝土的超声波检测结果，基于压电换能器模拟和沥青砂浆Burgers黏弹性模型，建立三相介质的沥青混凝土有限元模型，在20~100 kHz频段范围内，比较9种入射频率下沥青混凝土中超声波细观的衰减特征及宏观的振幅变化，分析3种集料粒径（13.2，19.0，26.5 mm）及不同温度（-10℃~60℃）对沥青混凝土中超声波衰减的影响；针对数值模拟结果，使用超声横波成像仪MIRA-A1040进行室内试验验证，研究9种入射频率下实测振幅和断面重构图的衰减规律。研究结果表明：当温度为20℃时，在频段20~100 kHz内，入射频率每升高10 kHz，反射波振幅线性降低约3 dB；随着入射频率的升高，沥青砂浆中声压等值线的规则性、连续性及试件断面重构图的辨识度均大致呈线性降低趋势；当入射频率和温度不变时，集料粒径引起的散射衰减会引起振幅小幅度的降低；当集料粒径不变时，影响振幅降低速率的主要因素是温度，本质为沥青砂浆黏弹性引起的吸收衰减；以入射频率为30 kHz的沥青混凝土AC-13为例，温度每升高10℃，振幅约线性降低5 dB；2种衰减综合决定了反射波振幅的数值；沥青混凝土检测的入射频率不宜超过60 kHz，温度不宜超过40℃；用于沥青路面面层的检测时，建议入射频率范围为20~60 kHz；较低的入射频率与温度有利于沥青混凝土的超声波检测。     

高速铁路隧道有毒物质环境下修建技术研究

杭黄铁路天目山隧道施工时遇到有毒物质,为避免施工人员受到伤害,有效推进工程建设,开展现场监测分析,发现放射性 核素²³⁸U比活度平均值为236.3 Bq/kg,高于全国平均值39.5 Bq/kg,隧道空气中钒最高质量浓度达到77.88 μg/m3,为职业接触限 值的1.6倍,爆破后产生的SO2、CO有害气体是限值的几十倍。 通过理论计算和现场试验,采取超前周边预注浆、结构衬砌加强、加 强通风、喷雾降尘等针对性措施,有效屏蔽了辐射影响,贯通后施工人员总照射年有效剂量为0.386 mSv,低于目标管理限值1 mSv。 有害气体、粉尘和钒的质量浓度均低于检出限值。 结果表明: 采用的技术措施对处理有毒气体及辐射有着显著效果,确保了施工 人员安全和施工进度,保证了铁路运营安全。     

基于模糊控制的隧道有害气体治理技术研究

针对隧道通风系统控制手段单一、控制滞后、效率低且效果差等问题，改进一种基于模糊理论的多种有害气体综合治理新方法，并采用模糊PID控制技术构建一种综合治理系统。该系统利用采样模块实时监测数据，将信号上传至分析模块进行全局把控，通过模糊控制模块在线校正参数，不断循环控制变频器来提高被控对象的运行频率，调节风量与吸收液喷雾量，最后由治理模块实施通风稀释和喷雾净化，实现对多种有害气体进行治理。该系统应用于青海省某穿煤隧道，结果表明： 该系统能够快速降低放炮后监测断面处有害气体浓度，其中掌子面处瓦斯、硫化氢的平均浓度值分别降低了17.3%、27.3%，衬砌前端处二者的平均浓度降低了12.2%、36.7%，具有较高的准确性；放炮后浓度降至规范限值的时间也由平均20 min减少至10 min左右，缩短了1~2倍，能有效保障隧道施工安全，提高隧道施工效率。     

基于碳烟粒径分布预测的柴油燃烧机理构建与氧含量影响研究

为预测柴油机碳烟排放的粒径分布，选用90%摩尔分数的正庚烷和10%摩尔分数的甲苯作为柴油替代物，分别构建气相动力学机理和表面动力学机理，并将二者耦合，构建成柴油替代物机理（简称HTS机理），将HTS机理结合矩量法数值模型进行了机理验证，并通过改变进气发动机进气氧的体积分数，进一步研究了氧浓度对碳烟粒径分布的影响。研究结果表明，在滞燃期、层流火焰速度、预混火焰关键组分、预混火焰碳烟粒径分布、柴油机缸压与放热率以及柴油机排放物生成等方面，应用HTS机理计算的模拟值与试验值基本一致。使用HTS机理研究氧浓度对碳烟粒径分布的影响表明：随着氧浓度的增加，碳烟颗粒平均数密度降低、数密度峰值减小、数密度峰值对应的颗粒物直径增大；且小粒径（直径0～50 nm）碳烟的数密度随之降低。     

橡胶-水泥稳定碎石持强增韧特性研究

为了增加水泥稳定碎石半刚性基层材料的韧性，有效提高其抗裂性能，以减少因基层开裂引起的路面反射裂缝，以粒径为2.36~4.75 mm的橡胶颗粒等体积替换同粒径的集料，制备了持强增韧型橡胶-水泥稳定碎石材料。橡胶颗粒掺量分别为该粒径集料总体积的38%、57%、76%和95%。采用材料试验系统（MTS）开展了7 d无侧限抗压强度试验、四点弯曲强度试验和劈裂强度与模量试验，揭示了无侧限抗压强度、最大劈裂与弯拉应变及劈裂动态模量随橡胶颗粒掺量的变化规律，提出了一种强度满足规范要求、模量可调控的水泥稳定碎石材料制备方法。研究结果表明：橡胶-水泥稳定碎石的7 d无侧限抗压强度随橡胶颗粒掺量的增加而减小，且两者呈幂函数关系，当掺量在80%以下时可满足规范中的强度要求；最大劈裂应变随橡胶颗粒掺量的增加而逐渐增大，在保证强度的基础上，极限应变最大可达到传统水泥稳定碎石的1.9倍，而弯拉应变则先增大后减小，在保证设计强度的前提下，极限应变最大可达到传统水泥稳定碎石的3.79倍；劈裂动态模量随橡胶颗粒掺量的增加而减小，两者呈幂函数关系；橡胶-水泥稳定碎石的韧性较传统水泥稳定碎石显著增强，从而提高了其作为半刚性基层材料的抗裂性能；橡胶颗粒的掺入使水泥稳定碎石在保证强度的前提下，实现了破坏应变显著增大（即断裂能显著增大）、模量可调可设计的功能。     

公司动态 产品信息 军品信息 政策法规等

*公司动态* 贝尔公司与东洋公司合作 贝尔(Behr)公司是汽车空调和发动机冷却装置领域内举足轻重的配件供应商，1999营业年度其销售额达到35亿德国马克，拥有职工12 700人；东洋(Toyo)散热器有限公司是日本制造冷却装置的专业厂家，可谓是同行内的专家，销售额达6.5亿德国马克，职工1 570人。上述两家公司签署了一项组建一个合资企业的合同。合作的目的是研制和生产发动机冷却装置领域内的产品、系统和部件。贝尔公司和东洋公司各占50 %的股份，2001年起在日本的火田野市设立公司的办公场所，贝尔公司承担合资企业的工业领导，共同策划在欧洲生产和销售东洋公司的产品。据贝尔公司称，双方就合作事宜于1999年就取得了一致意见。 ［Ren 供稿］ 卡特彼勒与戴姆勒—克莱斯勒 达成合作协议 目前，卡特彼勒公司与戴姆勒—克莱斯勒的商用汽车公司已签订协议，成立一家双方各持股50 %的合作联盟。这样做是为了开发、制造、市场推广和销售中型发动机、燃油系统和其他动力传动的零件，以满足用户和双方自身对发动机产品的需求。协议中所提出的合作框架包括成立数家合资企业、签署多份供应协议以及多种项目上的合作。 双方认为，愉快合作定会拥有一定的规模和资源以保证自己在一个需要持续增长的市场环境中获得长期的成功。他们有信心通过此次机会诞生一家杰出的全球性发动机和燃油系统的制造商。 Cummins公司与Volvo公司结盟 2000年年底，美国Cummins发动机公司与Volvo北美卡车公司共同宣布，在北美市场建立区域战略联盟，给世界提供了一种新的合作先例和新的思路。 瑞典Volvo集团的商用汽车公司在全球同行业中排名第2，其第2大市场就在美国，这样与Cummins公司结盟显得举足轻重。Volvo北美卡车公司坐镇美国，兼控加拿大和墨西哥市场。作为全球最大的大功率柴油机制造商，美国Cummins发动机公司已经构筑起强大的销售网络和客户服务网络，双方的硬件优势奠定了他们合作的基础。 ［张玉花供稿］ Volvo公司投资发动机厂技术改造 Volvo Penta公司宣布将在其位于瑞典Vara的发动机厂投资100多万瑞典克朗（约1 000万美元）用于引入发动机零部件加工新技术和在未来几年里实现发动机产品更新计划。新的生产工艺包括用于加工气缸体和气缸盖的CNC柔性加工系统。Vara工厂雇员近150人，年组装船用柴油机1万台。 MAN公司接管Gottlob Auwarter公司 德国卡车、大客车和发动机制造商MAN载重汽车公司将接管位于德国斯图加特的Gottlob Auwarter公司，从而使这两家公司合并为一个新的公司，其大客车方面的业务将由新公司统筹管理。不论是在德国还是其他国家，双方将在进行联合采购、开发和生产的同时，仍保持各自的主体、品牌和独立的销售及服务机构。Gottlob Auwarter公司以生产尼奥普兰（Neoplan）大客车而著称，现在已有50多辆尼奥普兰大客车使用MAN发动机。新的集团公司计划生产7 500多辆大客车，总价值达11亿美元。 ［张然治供稿］ *产品信息* 博世公司 300万套共轨式喷油系统 2000年11月，博世公司的第300万套共轨式喷油系统走下了装配线。4 a来，该公司用自己不断取得的技术成果为车用柴油机提供蓄压式喷油装置。一年前的产量为月产9万套，目前已上升到月产18万套。共轨技术将压力高达135 MPa的燃油直接喷射到气缸内。降低了高功率经济型发动机的废气排放和噪声排放，这些优越性为柴油机的发展作出了重大贡献。5 a前，德国轿车柴油机的市场份额还不到15 %，目前已达到30 %。 据博世公司称，该公司的共轨式喷油系统于1997年首次装置Mercedes—Benz公司的C级轿车和Alfa Romeo156上。目前，这种系统用在了轿车和载重汽车等各种车辆上，即既用于如Smart cdi等轻型汽车，也用在了Audi、BMW和DaimlerChrysler等公司的顶级汽车和载重汽车上。从2000年初开始，就用在了装置低噪声、低排放、经济型发动机的重型载重汽车上。2001年初，第2代共轨式喷油系统已经上市，其突出的部分是新发展的高压泵和有效的控制装置。第2代共轨式喷油系统的喷射压力达到160 MPa。 ［Ren 供稿］ 奥迪公司轿车用柴油机V8TDI 奥迪公司的V8TDI柴油机排量为3.328 L，缸径为 78.3 mm，行程为86.4 mm，压缩比18.5∶1，在4 000 r/min时的最大功率为165 kW，1 800 r/min～3 000 r/min时的最大扭矩为480 N*m。该机采用传统的V型90 °夹角布置，以获得较好的运转平稳性；传统的支撑方法，球墨铸铁曲轴支架通过螺栓与缸体连接，并从侧面加固。V8TDI柴油机采用了涡轮增压中冷技术及共轨式直喷技术。但其涡轮叶片角度的变化是通过气流的压力大小来控制。该机的中冷器位于V型夹角之间，采用水冷方式，发动机结构显得很紧凑。该机采用由Bosch公司提供的共轨式燃油喷射系统，最大喷射压力为135 MPa。 奔驰公司轿车用柴油机V8CDI 奔驰公司轿车用V8CDI柴油机的排量为3.996 L，V型夹角75°，采用4气门技术和涡轮增压中冷技术，增压器涡轮叶片角度可调，燃烧室形状为正方形设计，采用共轨式喷油系统，缸径和行程均为86 mm，压缩比为18∶1，在4 000 r/min 时的最大功率为 175 kW，在 1 800 r/min～ 3 000 r/min时的转速范围内最大扭矩为560 N*m。 75°的V型夹角使发动机宽度变窄，降低了曲轴旋转时轴颈对支撑点的横向冲击，但必须配置平衡轴以消除由曲轴旋转时产生的不平衡惯性矩，否则柴油机会产生明显的震动。 奔驰公司轿车用V8CDI柴油机的另一独特之处在于采用铝质缸体，水—空中冷器被设置在发动机的前端，采用Bosch公司提供的共轨式燃油喷射系统，最高喷射压力可达到135 MPa。为了能达到欧Ⅲ排放标准，还安装了废气再循环系统和催化转化装置。 ［张玉花供稿］ 双燃料汽车发动机 菲亚特公司生产的装有4缸发动机的汽车，既可以使用汽油，也可以使用天然气。发动机使用汽油时功率为76 kW，使用天然气时功率为70 kW，发动机从一种燃料向另一种燃料切换时，汽车不用停车。使用汽油时，汽车最高车速达168 km/h，加速时间为13.5 s；使用天然气时，汽车最高车速达157 km/h，加速时间为16 s。在使用两种燃料工作时，汽车最大行程可达930 km。 目前，在意大利大约有30万辆汽车可使用天然气发动机。 ［柴国英供稿］ 柴油机排气净化系统 丰田汽车公司在排气净化技术研究方面取得了重大突破，研制出一种富有创意的柴油机排气净化系统，称作DPNR(柴油机PM—NOx还原系统)。该系统是在丰田公司NOx储存—还原式三元催化技术的基础上发展起来的，能够同时连续地减少柴油机排气中的PM和NOx。 丰田公司对柴油机排气净化进行了长期的研究，通过采用直喷技术、电控EGR、电控燃油喷射和氧化催化技术，显著地减少了HC，CO，PM和NOx排放。丰田公司研究开发的DPNR是一种新型排气净化系统，适用于采用最新共轨、电控燃油喷射系统的直喷式柴油机，其主要特征是用一个简单而紧凑的催化转化系统来同时连续地减少PM和NOx。 DPNR采用了最新研制的微孔陶瓷滤芯，滤芯上涂有专门为稀薄燃烧汽油机而开发的NOx储存—还原三元催化剂。稀薄燃烧时，PM被储存NOx时释放的活性氧和排气中的剩余氧所氧化；即便瞬时处于富油燃烧，PM也能被储存的NOx还原时所释放的活性氧所氧化。 目前，DPNR可减少NOx和PM排放80 %以上，能够满足日本1998年出台的轻型车辆排放限值要求。为使DPNR长期保持高的转化效率，必须燃用低S燃油。通过切换排气在催化转化器中的流动方向，可以提高对PM的氧化能力。 由于DPNR要求对喷油量进行精确控制，除共轨式燃油系统外，目前在用车辆所采用的燃油系统都不能满足精确控制喷油量要求，所以，DPNR不适宜于改装到在用车辆上。 丰田汽车公司计划在彻底解决DPNR的耐久性和可靠性之后，从2003年开始推出装备DPNR的车辆。 ［王宇燕供稿］ 乌拉尔涡轮发动机厂的柴油机 乌拉尔涡轮发动机厂（TMW）位于俄罗斯乌拉尔地区的叶卡捷琳堡市，是俄罗斯生产蒸汽机、燃气轮机、高速柴油机、涡轮增压器及其他工业设备最大制造厂之一。TMW生产2个系列的柴油机产品，其一是150系列柴油机，缸径/行程为150 mm/180 mm，有直列6缸和V型12缸两种机型的产品。直列6缸机的型号为UD6（УД6）；V型60°夹角的12缸机则是著名的品牌V2（В2）。 UD6和V2发动机可提供自然进气和涡轮增压两种机型的产品。功率范围为110 kW～440 kW/（1 500 r*min－1～1 600 r*min－1）。该系列发动机的用途非常广泛，在军事领域的应用也颇有名气。从异常寒冷的西伯利亚到沙尘飞扬干热的中东地区，乃至中非和越南潮湿的热带雨林，在许多国家和地区都可见其踪迹。TMW生产的150系列柴油机具有高可靠性、优良的燃油经济性和低维护需求的特点，燃油消耗率约为216 g/（kW*h）。 TMW的另一系列是DM—21高速柴油机，缸径/行程为210 mm/210 mm，V 型夹角90°，共有6缸、8缸和 12缸3种机型，均为4行程、液冷、直喷、涡轮增压/中冷机型。功率覆盖范围为(672 kW～1 911 kW)/1 500 r*min－1。该系列发动机可用于多种用途，但主要用于发电和重型自卸卡车。 道依茨1013和1015船用化柴油机 位于德国科隆的道依茨公司最近对其1013 系列 （1.2 L/ 缸、缸径/行程为 108 mm / 130 mm）和1015 系列 （2 L/缸、缸径/行程为132 mm/145 mm）柴油机进行了船用化改造，用于作业船和捕鱼船的主推进装置和船载发电机组。该公司已将用于作业船用途的1015柴油机输出功率的上限拓展到了440 kW/（2 100 r*min－1～2 300 r*min－1）。用于船载发电机组的1015系列柴油机的输出功率为（210 kW ～ 413 kW）/（1 500 r*min－1～1 800 r*min－1）。电子调速器是供用户任选的方案。1015系列发动机的所有附件均采用齿轮传动。1013系列发动机的排气歧管和涡轮采用水冷结构。 跟踪发动机零部件的状况 德国Marksches Werk公司（MWH）多年来一直从事发动机零部件及主要市场数据的记录和编辑工作。该公司最新推出了一种独特的数据库工具Plato II，不仅可用于建立用户数据库，还可以将世界范围运行中的船舶发动机的市场数据和其他主要市场研究数据以及所提供零部件的寿命周期信息综合在一起。因此，作为一项新的服务，随时可以告诉用户一个零部件的位置及其使用情况。对这种现代数据库的一个重要要求是必须以用户为基础，使之可以通过英特网在世界范围内进行访问。 这种新系统为MWH和其他合作者提供了一种独特的信息源，从而可以进一步挖掘市场潜力，这对柴油机市场的优化服务和管理是极为重要的。许多年来，MWH已经在配气机构零部件方面积累了许多有价值的信息。所要做的进一步工作是将这些资料进行分类，使之可供利用。进行这项投资可对世界各地已注册的发动机零部件进行跟踪监视，据此信息可精确地通知用户何时应更换零部件。 该系统还可根据使用者的例行维修计划推荐检修的日期并组织整个检修过程。当船舶进入港口时，需要更换的发动机零部件已经在码头准备就绪。Plato II用于为MWH提供基本市场数据，从而实现对船队的全面管理。对于用户而言，主要优点是厂商可以预先与用户主动进行快速联系，从而避免发动机发生严重损坏，节省时间和检修费用。 马勒公司新概念活塞 为满足发动机制造商对更高输出功率日益增长的需求，德国马勒公司最近推出了一种新概念柴油机活塞，可用于开发具有更高燃烧压力的新型柴油机以及对现有发动机进行改造。活塞由锻造钢顶和特殊的锻造合金钢裙组成，活塞的支撑面和销孔有特殊的磷酸盐涂层，活塞裙部还涂有石墨涂层。这种新概念活塞可承受25 MPa以上的燃烧压力，马勒公司将之称之为Ferrocomp。 为适应不同用户的需要，这种新的全钢组合活塞采用中心螺栓、双螺栓和4螺栓固定以及固定采用振荡冷却和孔道冷却等不同的设计。这种新概念活塞在未来具有很大发展潜力，可用于活塞直径大于160 mm的任何新型4行程发动机。三维有限元计算和试验室试验表明，这种活塞可以安全地承受高达30 MPa的燃烧压力。 目前该公司已生产了直径在200 mm～480 mm之间的8种规格的活塞并且正在欧洲和亚洲的5家发动机制造厂进行试验。其中，有一种试验发动机已经在25 MPa的燃烧压力下运转了5 000 h，所有试验均非常成功。现已获得为一种型号的发动机批量生产这种活塞，预计将有更多型号的发动机采用这种活塞。 ［张然治供稿］ 发动机起动与停车控制装置 该装置是一项发明专利，其作用是当汽车遇到红灯而暂时停驶时，发动机自动停车；当车辆开动时发动机自动起动。过去的同类装置存在诸多不足，如蓄电池电压不足时，发动机停车后再无法起动；频繁的充电放电会缩短蓄电池的使用寿命等。新发明的装置主要对充电手段做了改进，在原有蓄电池的基础上增设了大容量的电容器，发动机利用电容器的放电电流来工作。其工作过程是，发电机首先给电容器充电，充电结束后，充电结束信号被传送到发动机停车控制装置和逻辑反向回路中。即使在发动机停车状态发动机停止装置也可根据充电结束信号判断电容器的充电是否正常；另一方面进入逻辑反向回路的充电结束信号使继电器关闭，电容器随时可以放电。车辆一旦停止，发动机停止控制装置就发出停止信号，该信号使另一继电器工作，打开电磁阀，贮气罐内的高压空气进入控制气缸，高压空气使断油控制杆转到停止断油位置，燃油停止喷射。当发动机停止信号消失，电磁阀关闭，同时控制气缸内的高压空气释放到大气中，断油控制杆在复位弹簧的作用下回到喷油位置上。此时，驾驶员起动车辆时，接通油门和离合器开关，起动电机用继电器也处于接通状态，于是电容器的电压使起动电机起动，发动机也起动，完成了整个工作过程。 标致*雪铁龙集团公司开始 生产GDI发动机 继三菱汽车公司和大众汽车公司之后，法国的标致*雪铁龙集团也开始生产缸内直喷式(GDI)汽油机。 新开发的EW10“HPi16”GDI发动机是以普通2 L直列4缸发动机为原型机改造而成的，大部分结构没有改变，只是气缸盖和电子管理系统不同。最高输出功率 107 kW/6 000 r*min－1，最大扭矩为196 N*m；低速扭矩性能良好，在 2 000 r/min时扭矩达到173 N*m。这种新型GDI发动机已装备在2000年秋天首次推出的雪铁龙新型eguzahtia车上，预计标致406、407也将装用。通过市区的实车试验表明，比该集团公司的最新多点燃油喷射发动机的油耗约降低21 %；在市区和高速公路混合行驶工况试验中，油耗约降低10 %。 在不改变发动机主体结构的前提下，排气系统发挥了重要的作用。在极其稀薄燃烧中，混合气中存在大量的O2，因而排出的NOx也很多。为使NOx能变成N2排出，采用了一种被称为NOx捕集器的特殊催化器。在开发初期，存在的最大问题是燃料中的S分对催化器的污染，标致*雪铁龙集团在Degyussahyuruzu公司的大力协助下，将排气温度提高到 6 000 ℃左右。使S彻底燃烧掉，从而解决了催化器的污染问题，最终实现了降低NOx排放的目的。该项技术今后将得到推广应用。 向无凸轮发动机挑战 长期以来，凸轮作为4行程发动机配气机构的结构部分必不可少；随着电子技术的飞速发展，可实现不用凸轮也能开闭气门。发动机取消了凸轮轴，就不再需要挺杆和定时链条，从而可减少摩擦阻力，降低排放，其优点是显而易见的。当世界各发动机厂家纷纷开始研究开发无凸轮发动机时，BMW公司几年前就与技术力量雄厚的机电制造商——西门子公司合作，共同致力于这方面的研究。新开发的无凸轮配气系统命名为可无级调整的电子配气机构(IVEV)，以其取代凸轮轴，由安装在各气门上的电磁执行器来控制气门的开闭，系统的核心是由电子控制的电磁铁，其执行器直接与气门相连。此外执行器上装有由强力电子控制单元控制的位置传感器。西门子公司承担着IVEV系统执行器和控制器的生产任务，此外还提供IVEV系统所需的大功率起动电机。当IVEV系统能准确控制气门开闭时，发动机油耗将降低约10 %，排放明显减少，扭矩也大大改善。迄今为止该系统仍在反复的研制和试验阶段，目标是2003年达到实用化。 西门子公司的技术专家说：“这个系统存在的难题很多，最大的任务是开发执行器、气门与气门座接触的瞬间应为零速度的软件程序”。即解决气门落座产生的冲击和噪声问题。在欧洲除BMW公司外，苯茨、大众、雷诺等公司都热中于无凸轮发动机的研发，谁家最先商品化，人们拭目以待。 GM生产混合动力装置皮卡车 美国通用汽车公司(GM)最近宣布到2004年生产由汽油机和电动马达组合的混合动力装置驱动的原尺寸皮卡车。基型车是雪佛莱*西尔瓦拉德和GMC塞拉，为了验证这种混合动力的性能及其市场需求，2000年底，在美国几个主要大城市开始进行样车行驶试验。 这种混合动力装置由位于印第安纳州的GM Alison厂传动技术部设计开发，已装备在市内公交车上。GM的副总裁兼首席执行官Harii piaasu先生说：“现在美国的9大城市约有公交车13 000辆，如果这些车全部装用GM公司的混合动力装置，1 a可节约柴油113 550 L”。雪佛莱*西尔瓦拉德以及GMC塞拉皮卡车装备GM混合动力比装用普通汽油机的卡车燃烧效率约提高15 %，装用这种动力的公交车与装用柴油机的公交车相比燃烧效率约改善50 %。而且，这种混合型动力装置能使NOx排放量降低30 %，HC和CO2排放降低90 %。 ［李建新供稿］ *军品信息* 斯堪尼亚公司的军用发动机订单 瑞典斯堪尼亚工业和船用发动机公司现已签定了一项为瑞士陆军新型履带车辆提供发动机的协议。这使瑞士成为世界上第1个购买斯堪尼亚新型16 L V8军用型发动机的国家。按照瑞典赫格隆（Hagglunds）车辆公司与瑞士武装部队之间的订货协议，斯堪尼亚公司将提供186台发动机，首次供货计划在1 a后进行。 这项协议意味着斯堪尼亚公司和赫格隆公司之间的紧密合作在今后数年将进入鼎盛时期。斯堪尼亚公司以前是瑞典陆军CV9030战车发动机的主要供应商，该型号的车辆也有使用新型发动机的意向，但现在仍使用斯堪尼亚老一代的V8发动机。斯堪尼亚公司研制的新型军用发动机于2000年6月在法国巴黎举行的Eurosatory 2000*国际防卫物质展览会上首次亮相。首批186辆车辆将在2002年开始供货，以后有进一步订货的可能。除了瑞士的这项订单外，赫格隆公司还在与芬兰举行进一步的讨论，挪威陆军以前也购买过装有斯堪尼亚发动机的战斗车辆。 荷兰选择PzH2000自行榴弹炮 荷兰已选择德国PzH2000 155 mm/52倍口径身管自行榴弹炮，用于取代57辆M114和M109火炮。据荷兰国防部的信息，由德国克劳斯—玛菲*威格曼公司制造的PzH2000 155 mm自行榴弹炮在各方面均满足德国陆军的要求并已进入服役。意大利已开始订购70辆PzH2000自行榴弹炮。荷兰PzH2000自行榴弹炮的采购费用将超过8.3亿荷兰盾（3.13 亿美元），超过预算1亿荷兰盾。荷兰国防部声称，目前正在就费用和预算如何一致进行协商。据悉，荷兰选择PzH2000自行榴弹炮与尚未决定的Fennek装甲侦察车订货直接有关，Fennek装甲侦察车将由荷兰的RDM技术公司和德国的克劳斯—玛菲*威格曼公司联合生产。 法国陆军AUF1/2 GCT155 mm 自行榴弹炮 AUF1 GCT155 mm/52倍口径身管的自行榴弹炮是由法国Giat工业公司为法国陆军研制开发的，1973年正式投产，共生产440辆，其中273辆用于装备法国陆军，86 辆出口伊拉克，18 辆出口科威特，63 辆出口沙特阿拉伯。 20多年来，这种自行榴弹炮在设计上经过不断改进，性能仍很先进。目前，法国陆军决定用AUF1 GCT155 mm自行榴弹炮作为法国陆军21世纪的主要火力支援装备，并计划采用AMX—30B2底盘作为155 mmAUF2火炮的改装平台，但这种19 t的炮塔也可安装在大多数主战坦克上。20世纪70年代曾在“豹1”底盘上进行过机动性试验。最近又安装在T—72M1底盘上参加了印度陆军的评估，而且还安装在阿琼底盘上进行了机动性试验。AUF2也曾在法国陆军的勒克莱尔底盘上进行过试验研究，该底盘装有1 103 kW的V8X—1500超高增压柴油机，车辆的单位质量功率可达24.6 kW/t。 AUF2的战斗全重为46.5 t，发动机采用560 kW的Renault/Mack E9柴油机，车辆的单位质量功率为12 kW/t。最大公路速度为60 km/h，车速40 km/h时的最大公路行程为450 km。AUF1 TA和AUF2样车计划于2002年6月开始生产，并计划于2002年12月进行首次试射，2003年定型，2004年开始批量供货。法国陆军计划于2008年完成生产。 *政策法规* 美国环保法规新动态 美国加州大气资源局（CARB）所采用的柴油机排放法规在美国是最为苛刻的。CARB表决通过了美国联邦标准局提出的一项更为严格的计划，要求新的柴油机到2006年必须加装颗粒过滤器和使用低S燃油（含S量质量分数小于1.5×10－6）。该计划还要求对现有的柴油机进行改造，加装颗粒过滤器。 ［张然治供稿］     

节理倾角对软岩隧道掌子面变形及失稳模式的影响

依托玉磨铁路西双版纳隧道工程,运用有限元软件ABAQUS,研究不同节理倾角下掌子面变形和失稳模式。结果表明:掌子面最大挤出变形以90°为中心呈“M”型分布,倾角为60°或120°时掌子面挤出变形最大;最不利节理角度影响下,隧道开挖对掌子面前方岩体的最大影响范围约为1倍洞径;隧道穿越节理岩体且不加以控制或控制不当时,随节理倾角变化,掌子面失稳模式有圆弧型、三角型和倒三角型;随节理面倾角增大,掌子面变形从弹性变形向塑性变形发展,当倾角为30°时,掌子面岩体由弹性变形转变为塑性变形。     

Analysis of the transient atomization characteristics of diesel spray using time-resolved PDPA data

The transient atomization characteristics of a single-hole diesel spray were investigated to clarify the time-dependent droplet formation process of the spray through time-resolved analysis of the droplet size data acquired by using a 2-D PDPA (phase Doppler particle analyzer). Comparisons among the three single-hole diesel nozzles on the atomization characteristics were made to confirm the effects of the hole-diameter. The hole diameter of the single-hole diesel nozzles varied with d_n=0.22, 0.32 and 0.42 mm. The time-resolved diameter, SMD (Sauter mean diameter) and AMD (arithmetic mean diameter) of droplets in diesel spray injected into still ambient air were measured. The SMD and AMD decreased with decreasing nozzle hole diameter. The SMD distribution along the spray centerline steeply decreased with increasing axial distance before reaching a constant value. In the time-dependent analysis of the SMD of the whole flow field, the SMD gradually increased with time after the initiation of injection, reached a maximum value, and then decreased.     

Comparison of the Spray and the Spray/Wall Interaction of Two Gasoline Injectors

One important parameter influencing mixture formation and spray/wall interaction within engines is the geometry of the nozzle. In contrast to Diesel nozzles, the influence of the orifice geometry on spray formation has hardly be investigated for gasoline nozzles. In order to demonstrate the potential of adjusting the nozzle geometry of a modern GDI nozzle, we compare two six-hole, high-pressure nozzles with an identical structure, but different rounding radius of the orifice hole-inlet and different orifice hole-geometries: nozzle A with a rounded inlet and an orifice length to diameter ratio of 3/2 and nozzle B with a sharp inlet and an orifice length to diameter ratio of 1. In a first measurement campaign the spray formation is visualized using high-speed shadowgraphy imaging. The results show differences in spray angle and penetration depth. In a second measurement campaign we examine the spray/wall interaction and wall film formation by means of infrared thermography. The thermography measurements indicate that the geometry of nozzle B produces sprays with beneficial characteristics. This is very important for a clean combustion process and a decrease of soot emissions.     

喷孔几何特征尺寸对柴油喷雾及柴油机性能影响的研究进展

概述了国内外关于喷孔几何特征尺寸对柴油喷雾雾束及柴油机性能影响的研究现状,着重阐述了喷嘴类型对喷雾贯穿距离的影响,以及喷孔锥度、入口圆弧、喷孔直径、孔壁粗糙度等特征尺寸对柴油喷雾锥角、空穴的产生、出口流速及柴油机缸内的燃烧特性、燃油经济性、排放特性等的影响,介绍了制模法、力传感器测量法、X射线相衬成像技术这三种新颖、可行的测量喷孔几何特征尺寸的方法。     

沥青搅拌设备蜗壳除尘器流场仿真与试验

为研究导流板位置对蜗壳除尘器内流场和粉尘粒径的影响,以指导回收粉在沥青搅拌设备中的实际使用,在导流板3种不同位置工况下,对蜗壳除尘器内部气相和气固两相流动状态进行了数值模拟和试验验证。数值模拟基于FLUENT软件,其中气相流场模拟选用雷诺应力模型,气固两相流场模拟选择相间耦合的随机轨道模型模拟粉尘的运动轨迹,分别追踪了16 400个粒径在50~1 000 μm的粉尘,计算了除尘效率。在沥青搅拌设备工地分别采集了导流板3种位置工况下的回收粉,结合筛分和电镜扫描试验,分析粉尘粒径分布,并对数值模拟结果的吻合性进行验证。结果表明：导流板处于O位时,除尘器内部气流的径向速度、轴向速度和静压分布轴对称性较W位和M位好,可有效抑制非对称性扰流及夹带涡流,并削弱涡核摆动现象;导流板处于不同位置时,通过与粉尘颗粒的碰撞反弹来改变粉尘的运动轨迹,进而影响除尘器对不同粒径粉尘的除尘效率,且当导流板处于O位时更有利于对粒径大于100 μm的粉尘的回收。导流板处于O位时,试验测量的粉尘平均粒径为117.6 μm,筛底平均粒径为49.9 μm,均大于W位和M位的粒径,且与数值模拟的结论相吻合。沥青搅拌设备在实际生产过程中,应优先选择导流板O位布置,并根据回收粉粒径的需要进行实时调整。     

基于马尔文法测量柴油雾化规律的实验研究

使用马尔文法测定在同一喷嘴孔径下不同启喷压力和同一启喷压力不同喷嘴孔径的柴油雾化特性,分析每个工况点的平均直径、特征直径、发散度、液滴尺寸数目分布,得到其变化趋势。结果表明:喷嘴孔径固定,增大启喷压力雾化效果变好;启喷压力固定,减小喷嘴孔径,雾化效果变好。     

Effect of nozzle orifice diameter on diesel spray tip penetration according to various spray models for CFD simulation with widely varying back pressure

CFD simulations of spray tip penetration with the standard KIVA3V, ‘original gas jet’ and ‘Normal gas jet profile with breakup length formula’ (NGJBL) spray models were performed to investigate the effects of nozzle orifice size and ambient gas density combinations on the spray penetration. The accuracy of the CFD simulation results was estimated by comparing them with available experimental data. The ambient gas density was varied in 12 kg/m³ intervals from 12 to 69 kg/m³ for each nozzle orifice diameter. The nozzle orifice diameters used were 119, 140, 183 and 206 mm. A total of 20 cases in the CFD simulations were considered with combinations of the 4 nozzle orifice diameters and 5 ambient gas densities. CFD simulations with the NGJBL spray model were more accurate than those with either the standard KIVA3V or gas jet spray models as the nozzle orifice diameter and ambient gas density was increased. The NGJBL and original gas jet model is more effective in predicting the spray tip penetration near the nozzle tip region.     

浅埋砂卵石土层隧道掌子面主动稳定性上限分析

依托成都地铁17号线明光站—九江北站盾构法施工区间,通过极限分析上限法及PLAXIS有限元分析方法探究影响浅埋盾构隧道掌子面的影响因素,分析内摩擦角、隧道埋深、隧道断面直径及土体容重对掌子面主动稳定性的影响。研究表明:掌子面支护力随隧道埋深C、隧道断面直径D及土体容重γ的增大而增大,而随内摩擦角φ的增大而非线性减小,且内摩擦角对支护力的影响最为显著。     

多因素匹配降低生物柴油发动机NO_x排放的数值模拟

利用CFD-FIRE软件对1台燃用生物柴油的直喷自然吸气式柴油机建立了喷雾和燃烧计算模型,并进行了模型修正。基于正交试验法进行数值模拟计算,考察了供油提前角、EGR率、喷雾夹角和喷孔直径4个因素对生物柴油发动机NOx排放的影响。通过极差分析与方差分析,确定了因素的主次关系,并对最优化匹配方案进行了预测。研究结果表明,EGR率为影响NOx生成的最显著因素,其次分别为喷孔直径、供油提前角及喷雾夹角。最佳匹配方案:供油提前角为7°CA,EGR率为0.15%,喷雾夹角为150°,喷孔直径为0.27 mm。