高增压汽油机动力总成系统的整体优化

目前,降低燃油耗乃至达到法规所规定的二氧化碳排放限值是动力总成创新的主要推动力,这促使研发人员需根据不同的汽车市场和发动机等级采用不同的解决方案。除了在极度小型化的情况下,采取一些机内措施以获得可靠的燃烧过程之外,还讨论了选择哪种变速箱方案及不同的混合动力结构型式。Bosch公司为汽油机动力总成系统在沟通内燃机、变速箱...     

未来车用动力总成的发展动向

内燃机的发展史已证实:内燃机具有巨大的发展潜力,能持续不断地降低有害物排放、燃油耗和噪声。但是,立法者在不断收紧排放限值,并要求截至2020年逐步把二氧化碳排放限值降至95g/km。这与当今欧洲履行的义务相比,车队的平均燃油耗相当于要降低27%。FEV公司的Pischinger S教授认为:不显著提高动力总成效率,这一目标是不可能达到的。     

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。     

Hyundai-Kia公司新型1.0 L 3缸汽油机

新型Kappa(κ)1.0 L汽油机配装在Hyundai i10型轿车和Kia Picanto轿车上,HyundaiKia公司将1款3缸汽油机与现代技术相结合,首次在这一排量等级的汽油机上采用可变气门机构。新型汽油机采用了可变进气歧管,功率可达到60 kW,最大扭矩达到了94 N·m。除汽油机外,还介绍了一种燃用汽油和液化石油气的双燃料机型,而乙醇发动机目前正处于开发阶段。     

发动机活塞周边零件的测试技术

发动机内部的滑动表面受多种因素制约,目前,这类滑动面多数达不到设计阶段所要求的条件。为此,在进行发动机内部滑动面分析时需要掌握滑动条件,并对零部件滑动面进行测试。而且,在确认对滑动表面采取对策后取得的效果时,需再次进行单独的测试。介绍了用于发动机活塞周边零件滑动面的各种测试方法,描述了滑动面形状测试、滑动速度及零件温度等测试方法。此外,还介绍了在活塞周边零部件润滑状态分析中使用的测试技术,探讨了摩擦力、油膜厚度、油膜压力、磨损量等测试技术。     

无源氨选择性催化还原三效催化器设计——稀燃火花点燃直接喷射汽油机适用的排气后处理系统

稀燃火花点燃直接喷射汽油机技术能改善燃油经济性,然而,稀燃运行时的氮氧化物（NOx）还原始终是实施有效节能技术的主要障碍。一些被广为应用的排气后处理技术包括了稀氮氧化物捕集和有源尿素选择性催化还原（SCR）技术,其缺点是材料成本高,并且需要用户干预尿素溶液充注。报道了一种既简单成本又低的无尿素的无源氨（NH3）-SCR系统,它具有在稀燃汽油机中应用的潜力。这种无源NH3-SCR排气后处理系统的关键组件包括紧耦合式三效催化转化器（TWC）和置于车底的SCR系统。可以通过短暂的发动机富油燃烧运行在三效催化转化器中生成NH3,然后将它储存在车底的SCR催化转化器中。在新欧洲行驶循环的瞬态循环稀燃运行时,通过TWC的NOx会被SCR催化转化器内储存的NH3还原。TWC的设计对NH3的生成至关重要,并对低排气温度下碳氢化合物及一氧化碳排放的降低起关键作用。总之,试验证实,无源NH3-SCR是一种适用于稀燃火花点燃直接喷射汽油机的高效、低成本的稀NOx后处理技术。详细介绍了该系统,以及包括稳态试验结果在内的其他结果。     

Daimler公司的新型14.8L商用车柴油机

Daimler卡车(北美)公司将Detroit DD15柴油机配装在联运新型载货车上并投放市场。这种排量为14.8L的柴油机属于Daimler公司全球重型载货车用发动机平台的一部分,是专门为北美自由贸易协议(NAFTA)地区市场开发的,其目标是满足车载诊断系统的新要求,以及之前生效的极其严格的美国温室效应气体排放法规。介绍DD15柴油机的开发目标、热力学开发步骤、产品验证,以及在新型节能NAFTA柴油机开发过程中的全球协作。     

本田汽车公司新型1.6L轿车柴油机

本田汽车公司开发了第3代轿车柴油机,该机型的废气排放更低,动力性能更强劲。1.6L小型化4缸废气涡轮增压机型的结构非常紧凑,质量比老机型更轻。与目前的2.2L柴油机相比,新机型配装于新款Civic轿车后,燃油耗降低14.5%,按新欧洲行驶循环运行的百公里燃油耗为3.6L,CO2排放量仅94g/km。     

电晕放电高频点火系统

根据欧洲废气排放法规的要求,2020年起轿车的公司平均CO2排放量应降低到95g/km。众所周知,在开发汽油机燃烧技术的过程中,要达到上述目标,最佳方法是采用稀薄混合气或高废气再循环率消除节流,而基于电晕放电现象的高频点火则具有应用于这些场合的潜力。BorgWarner Beru系统公司开发的EcoFlasch电晕放电高频点火系统现已进入量产阶段。     

汽车涡轮增压器压气机噪声的计算气动声学模拟

汽油机领域增压技术(Eco-Boost)的问世为技术人员带来新的挑战。挑战之一是在非设计工况下,进入涡轮增压器的气流会产生气流噪声。在某些运行工况下,当进气质量流量和压比达到某一数值时,压气机叶轮表面气体分流会产生宽频噪声,被称为"啸叫"噪声。可以用增压器吹风试验和发动机台架试验来检测这种气体流动噪声。为了开发一种有效的设计,有必要了解这种噪声产生的基本机理。介绍为研究进气条件对啸叫噪声的影响而进行的计算气动声学分析,包括整个压气机叶轮和涡壳在内的三维计算流体动力学模拟。该增压器叶轮由6个主要叶片和6个分流叶片组成。基于计算机辅助工程的结果,提出一种压气机引导边缘入口台阶与进口导向叶片(或旋转叶片)组合的方案,以降低啸叫噪声,并通过试验证实这种创新设计的有效性。