降低汽油机二氧化碳排放的极限潜力(第1部分)——机械方法

德国Kaiserslautern理工大学和Karsruher工艺技术研究所介绍了进一步降低汽油机燃油耗和二氧化碳排放的可能性及其极限,评价和比较了以化学计量比均质混合气运行的汽油机,并使用了可变气门机构优化工作过程的热力学方法。为此,将划分凸轮轴相位调节器、非连续气门升程转换器和全可变气门系统之间的应用界限。此外,还介绍了汽油机无节流运行中气缸切断的节油潜力。     

日美欧汽车用汽油机的发展动向

１９９２年日美欧各汽车厂家新型汽油发动机的主要发展方向是高性能化、四气门化、并设法降低油耗，减少排放污染等。日本汽油机的四气门化及可变气门正时结构，不仅用于部分高性能汽油机上，普通汽油机也开始采用该结构。随着对环境问题的高度重视，各国对汽车排放、燃油消耗及噪声做出了相应用规定，促进了汽油机电子控制技术的进一步发展及稀燃汽油机和减震降噪技术的应用，可变气门正时机构与可变排量控制机构作为一门新技术应运     

多气门汽油机特性分析

本文分析多气门、特别是４气门汽油机的结构特点及其对汽油机工作过程的影响，并对多气门和２气门汽油机的性能作对比。     

车用汽油机可变气门定时技术作用机理及应用策略

在分析调节配气定时参数降低燃油消耗及减少排放机理的基础上,对比了进气门定时单独连续可变,排气门定时单独连续可变,进排气门定时联动连续可变及进排气门定时独立连续可变4种可变气门定时技术对汽油机性能的影响,并给出了其在汽油机上的应用策略.最后,使用这种策略对配有进排气门定时独立连续可变技术的汽油机进行了气门定时优化试验,并...     

三气门汽油机性能优化分析

为了开发具有先进性能的发动机,文章对一款二气门汽油机的性能进行升级,开发了三气门汽油机。通过对原机气门数的增加、气门直径的优化和进排气道改进设计,以达到提高汽油机进气充量,提升发动机动力性能的目的。运用GT-POWER软件对开发的三气门汽油机进行充气效率、动力性、缸内压力和缸内温度的分析,评估了三气门发动机的性能。并对改进后的汽油机进行了试验验证,表明计算分析结果与试验结果一致性较好,该发动机性能提升方法可行。     

小型4缸汽油机系列的设计和升级改进（第1部分）

在BMW公司的主持下，BMW公司和PSA公司合作开发了一种小型汽油机系列，这一系列具有进气道喷射自然吸气和缸内直接喷射增压2种机型。这是合作双方在降低二氧化碳排放方面迈出的关键一步。这种先进的小型汽油机系列在同等级排量的汽油机上首次应用了全可变气门机构（配气相位和气门升程调节）、体积流量可调的机油泵和可脱开的机械传动冷...     

缸内直喷汽油机进一步降低燃油消耗率的 低节流气门技术的评估和比较

阐述了1种采用气门技术降低燃油耗的方法,能够使汽油机效率等同于柴油机效率。通过全参数可变进气系统并结合宽广运行范围的凸轮相位器,相对提高了内燃机效率,而且该气门技术能够提供零气门升程,实现停缸功能。原型概念机试验结果显示了进气门早关、气门重叠和停缸的协同工作,以及不同工况下这种协同工作的局限性。论证了升功率超过105kW、平均有效压力为0.2MPa、空燃比λ=1.0工况下燃油消耗率少于300g/(kW·h)的可量产的2.0L中央直喷汽油机(GDI)的潜力。强制点火汽油机采用预混当量比燃烧,效率与柴油机效率相当,燃烧更为清洁,后处理过程更为简单、稳定。     

组合式凸轮轴的滚压扩张制造工艺

无论是汽油机还是柴油机,降低摩擦损失都是节能的重要途径。气门传动机构的摩擦损失与其惯性力密切相关,所以,减轻气门传动机构各个零件的运动质量可以提高发动机的效能和降低油耗。为此,多德蒙特(Dortmund)大学切屑加工研究所开发了一种将一根管状的内部零件通过滚压连接到外部零件如凸轮和轴颈中去的工艺方法。这种工艺方法首先是减轻了凸轮轴的质量;其次是凸轮和凸轮轴的材料可以采用任意的组合,有助于提高凸轮的接触强度。一、组合式凸轮轴的技术应用 凸轮轴用于气门定时控制,在发动机的整个使用寿命中都是以发动机转速之半运转,这是一种在汽油机或者柴油     

可变气门机构技术的发展与动向

可变气门机构现已几乎成为车用汽油机的标准配置,对提高发动机效率及降低发动机排放正在发挥较大的作用.介绍了可变气门机构的种类及结构,并较为详细地描述了可变气门机构的发展过程和采用的新技术,以及在不同时期对提高发动机性能所作出的贡献,也阐述了可变气门机构技术未来的发展动向.     

凸轮驱动式液压可变气门机构设计及运动特性

降低汽油机部分负荷泵气损失需要灵活的可变气门机构,凸轮驱动式液压可变气门具有较好的应用前景,但依然面临压力波动和气门落座速度难以控制等问题。本文中通过调节节流阀开度使0～4 800 r·min~(-1)的气门升程在0～8.2 mm范围内连续可变,仿真探究了活塞直径对压力波动和节流孔径对气门落座速度的影响,并据此确定了活塞直径和节流孔径,试验研究了液压油温度对气门运动特性和气门落座速度的影响规律。研究发现:适当增大活塞直径能降低系统工作压力并减小压缩波峰值,有利于降低压力波动,最终选取挺柱和气门活塞直径分别为17和14.5 mm,小于1.6 mm的节流孔径可使4 000 r·min~(-1)时的气门落座速度小于0.5 m·s~(-1)。转速不变,气门最大升程随节流阀开度的增大而逐渐降低;相同节流阀开度,转速越高气门最大升程越大,节流阀开度越大,不同转速时的最大升程差异也更大。节流阀全关,液压油温度对升程的影响很小;相同节流阀开度,随液压油温度升高,气门腔压力和气门最大升程逐渐降低。气门落座速度对液压油温度不敏感,不同温度的气门落座速度方差仅为4.9%。     

利用旋转气流提高L型缸盖的压缩比改善165F汽油机经济性的研究

本文根据侧置气门汽油机燃烧室的发展概况和抗爆措施,提出用于测置气门汽油机的旋流燃烧室。并通过试验、示功图测量、排气有害成分以及火焰传播高速摄影以证实这种燃烧室的有效作用,现已用于165F汽油机产品上。     

装用电磁驱动气门的发动机配气相位优化

在自行研制的电磁驱动气门性能测试的基础上,提出了配气相位的优化步骤与原则,对装用电磁驱动气门的车用汽油机进行了性能仿真,确定了最优的配气相位,提出了用改变进气关闭角来调节负荷的方法.研究结果表明,电磁驱动气门的应用可使车用汽油机在中低转速工况的动力性和部分负荷工况的经济性得到显著改善.     

Hyundai公司新一代1.8 L汽油机

Hyundai公司开发出1款新型1.8 L汽油机,以替代紧凑型及中型轿车上的老机型。该汽油机首次被配装在2011年亮相北美市场的Hyundai公司新款Elantra汽车上。通过应用双连续可变气门正时系统,以及能获得中、低速大扭矩和高速大功率的两级可变进气系统,这一新机型实现了高动力性能和低燃油耗。此外,优化了下部结构件和进气系统零部件,与此同时,也十分重视减轻部件质量,以降低噪声水平。该汽油机符合美国特超低排放车和欧5排放法规。简要介绍了新一代1.8 L直列4缸汽油机(Nu汽油机),以及为提高动力性能、减少燃油耗、降低排放和振动噪声而采取的各种相关技术。     

增压汽油机米勒循环应用研究

米勒循环是当前降低汽油机油耗的关键技术,应用该技术需要对汽油机的型线、压缩比等重新设计,文章通过构建发动机一维热力学模型对米勒循环进行了研究。研究表明:早关米勒循环(EIVC)应用到增压汽油机上降低油耗的效果比晚关米勒循环(LIVC)好,EIVC降低油耗5.6%,LIVC降低油耗3.2%;EIVC进气门型线设计受到低速气门重叠角度限制和中高速增压器压比的限制,所以进气门型线设计应具有窄跨度和高升程的特性;压缩比为11.5和增压器减小12%的方案较合适。     

陶瓷零件在汽车发动机配气机构中的应用

将汽车发动机配气机构中的一些零件改用陶瓷件,可以在提高零件耐久性、降低机械损失、减磨节油等方面得到益处。介绍了492QA汽油机配气机构的陶瓷零件的研制情况。指出,492QA汽油机只改用陶瓷气门和镶陶瓷块铝摇臂,就可使配气机构飞脱转速提高18%,或允许气门弹簧力减少43%,凸轮一挺柱等处平均载荷降低40%以上。     

发动机可变气门技术的研究进展

介绍了国内外可变气门技术的发展状况。并根据气门控制参数的变化情况,对可变气门技术进行了详细的分类。结合目前典型的可变气门机构,对实现可变气门技术的途径进行了系统的阐述与评价。通过实例介绍了可变气门技术改善发动机性能及在实现汽油机均质充量压缩着火（HCCI）方面的应用。通过分析指出,叶片式可变凸轮轴相位机构是目前可行性较强的技术途径。     

张兴业谈VVT-i汽油发动机

VVT-i汽油机形式多样,共同特点是尺寸小,缸内直喷、增压,分层稀薄燃烧、变压缩比、变气门升程。这种发动机燃烧效率高,排放可达欧Ⅳ和欧Ⅴ标准。据张兴业介绍.目前,丰田生产的汽油机已经全部采用VVT-i技术,并开发出双VVT-i汽油机;本田的产品也已普遍采用VVT-i技术,第8代思城的1.8L汽油机已经是第3阶段的变气门相位和变气门升程的     

三菱汽车公司最新的低燃油耗技术

以三菱汽车公司在RVR车及GaIant Fortis车上配装的4J10型1.8 L直列4缸汽油机为例,介绍该机型所采用的新型三菱可变气门正时控制系统(MIVEC),以及自动怠速起停(AS&G)系统,采用这些新技术的目的是降低车辆的燃油耗。在日本JC08工况下,上述车型的燃油经济性可改善13%~15%;在10-15工况下,燃油经济性约改善12%。新型MIVEC的特点在于可通过单一机构的机械联动,同时连续改变气门升程、气门开启持续期(作用角),以及气门开启和关闭正时(相位),以实现所期望的气门控制功能。如在低负荷时,可使进气门旱关,以降低泵气损失;而在高负荷时,使进气门升程及开启角最大,以延迟进、排气凸轮相位,通过延迟关闭进气门来降低泵气损失。AS&G系统可在临时停车的情况下自动停止汽油机的运转,以降低燃油耗。     

Audi公司新一代1.8 L增压燃油分层喷射汽油机（第1部分）——基础发动机和热管理

Audi公司已成功将EA888型4缸汽油机系列的第3代机型,即1.8 L增压燃油分层喷射汽油机投放市场。鉴于日趋严格的二氧化碳排放限值和未来的欧6排放标准,对该机型进行了全面改进,应用了众多的创新技术(例如,集成在气缸盖中的整体式废气冷却),使用了缸内直接喷射和进气道喷射的双重喷油系统,以及采用双凸轮轴相位调节器的可变气门机构(Audi可变气门升程机构)。同时,运用新颖的全电动冷却液调节,使实施创新的热管理成为可能。介绍了这种新一代汽油机的基础发动机及其热管理。     

汽油机技术的10年回顾

在过去的10年中,汽油机的动力性能、燃油经济性及排放性能都得到了稳步发展.尤其是汽油机的燃油耗每年降低的幅度超过2%,这为降低二氧化碳排放作出了极大贡献.实现这些进步的关键技术是直接喷射的燃油喷射系统、可变气门配气机构,以及高效率的催化装置.预计汽油机技术今后将进一步得到稳步发展.