高功率密度柴油机关键技术及其应用

为满足未来战争高机动性和快速部署的要求,大幅度提高柴油机的功率密度对坦克装甲车辆具有极为重要的意义.文章在侧重军用领域技术的基础上,对高功率密度柴油机的各项关键技术进行了简要介绍,并对其进展与应用情况作了简要陈述.     

单级顺序增压涡轮增压器——超低排放柴油机的增压新理念

涡轮增压柴油机以超低排放达到了较高的平均有效压力水平.传统涡轮增压器的涡轮与压气机的匹配要达到期望的性能和响应特性变得越来越困难.为了满足排放法规的要求,采用超高水平的废气再循环控制氮氧化物排放,采用柴油颗粒过滤器控制碳烟和颗粒排放.这些技术使涡轮修正流量减少到压气机修正流量的一半,从而使压气机与涡轮的匹配恶化.介绍一...     

250MPa喷油压力对轻型柴油机喷油器几何结构的影响

研究了在250MPa喷油压力下轻型柴油机喷油器喷嘴几何结构对燃油耗和废气排放特性的影响。     

发动机降速对排放与燃油经济性的影响

发动机降速在国际市场的多个领域发展迅速。利用发动机降速能够提高效率的优势,原始设备制造商已经开发了大量降速发动机产品。发动机在低转速范围内运行具有很多优势,其最显著的优势就是能降低燃油耗。因为发动机能够在其最佳效率范围内运行更多时间。通过采用降速措施,发动机能以低转速和大扭矩状态运行。对于输出相同的功率,发动机能承受更高的单位负载,从而提高效率,降低燃油耗。燃油效率提高的因素包括由于活塞速度降低导致发动机摩擦减小、相对传热减少,以及热效率提高。由于对进一步提高内燃机效率及减少排放的要求日益提高,因此,该试验研究尝试研究轻型商用车降速。具体的性能与排放试验结果表明,通过大量试验研究,分析了3.77 L试验发动机不同参数对发动机额定转速降低的影响。     

应对未来挑战的柴油机技术进展

满足新验证循环确定的欧6d排放法规和实际驾驶排放循环的要求时乘用车内燃机面临的一项巨大挑战。     

低峰值气缸压力高功率柴油机的研究

对1台采用斜顶燃烧室和直气道的高速高功率柴油机进行了试验研究。目标是要在最高气缸压力增幅最小的情况下提高发动机的升功率。市场和社会都期望改善柴油车的驾驶性能,并期待提高发动机的升功率,以减小排量,进而减少二氧化碳排放。当采用会伴随最高气缸压力大幅增加的传统方法来提高升功率时,发动机的质量会增加,摩擦状况会恶化。因此,对提高升功率的新技术进行了试验研究,通过将转速由基准发动机的4000r／min提高到5000r／min,能使最高气缸压力的增幅最小,同时又能使制动平均有效压力保持基准发动机的原有水平。为了确定发动机额定转速增加1000r／min后的进、排气系统技术参数,首先进行了发动机的循环模拟研究。在模拟研究结果的基础上,制造了1台采用斜顶燃烧室和直气道的单缸发动机。这些参数的更改导致了燃烧恶化,并且,总指示平均有效压力比基准发动机的低。分析了试验中燃烧恶化的原因,确定了斜顶燃烧室的形状和能提供更佳燃烧的喷油系统技术规格。然后,按照这些技术参数制造了1台4缸发动机。在5000r／min的额定转速下,测得的升功率为76kW,比基准发动机的高25％以上,同时实现了最高气缸压力和排气温度增幅最小的目标。结果还发现,除了提高额定转速外,提高进气质量流量也是抑制最高气缸压力和排气温度升高的影响因素之一。     

Accord插电式混合动力车用新型汽油机的开发

作为本田公司的下一代发动机系列,配装于Accord插电式混合动力车的新型2．0L汽油机具有燃油耗低和排放性能好的特点。采用可变气门正时及升程电子控制系统,具有2种特定凸轮（即功率凸轮和燃油经济性凸轮）。功率凸轮作用持续期短,用于大功率输出和发动机起动;燃油经济性凸轮作用持续期长,可通过延迟进气门关闭正时,获得阿特金森循环效应。还采用了冷却废气再循环（EGR）技术,并对控制系统进行了改进,实现了低燃油耗目标。首先,能确保EGR阀前后压差的新型控制系统改善了EGR流量的控制性能。其次,改进了扭矩控制,可以预测因点火延迟引起的发动机扭矩下降。驱动性和燃油经济性在极苛刻的条件下保持原有水平。最后,采用了基于大气压力改变运行点的控制技术,即使环境发生变化,仍可保持低油耗性能。开发了混合动力车用催化转化器的新型快速预热系统。在发动机起动阶段,通过改变电机运行来控制发动机负荷,这样可有效预热催化转化器,从而使尾气排放降低到能满足特超低排放车SULEV20标;住的水平。     

高燃烧压力柴油机的气缸盖衬垫

柴油机内的燃气压力比汽油机的高,密封燃烧室的气缸盖衬垫工作环境很严酷。衬垫的密封性不仅受衬垫规格的影响,而且受气缸盖、杌体和紧固它们的缸盖螺栓的影响。所以,为了提高衬垫的性能,必须增强其材料的特性。衬垫材料的必要特性是高强度和高疲劳强度,对增强这些特性的方法进行了研究,并开发了一种新材料。已经证明,使用新材料制造的衬垫能承受很高的燃烧压力,并已用于一种高性能柴油机。     

小排量轿车柴油机减排技术的潜力

柴油机因其高的热效率占据了轿车市场很大份额。柴油机的改进主要体现在排放控制和性能改善方面。为满足更清洁发动机的要求,采用了多项新技术。尽管新技术在减排方面很有效,但应慎重应用,因为它们对燃油经济性和成本的影响各有利弊。因此,理解各项技术的特点并有效优化是很重要的,尤其对小排量柴油机更是如此。介绍了几种技术,并在小排量轿车柴油机上对其特性进行了研究。改善了减排潜力以符合未来排放标准。