发动机冷却水套优化过程研究

通过对复杂的热管理方案进行优化,设计出精度更高且动态效果更佳的发动机热量分布系统,从而进一步提高发动机效率。     

博格华纳公司第2代电动增压器

随着汽车越来越趋向于采用电气化、大功率和更高的电路电压,电动增压有了新的发展动向。鉴于电动增压器的发展条件和要求,博格华纳公司已改进了其电动增压器。需要改进的因素除了性能和可靠性之外,还包括电功率和噪声特性。为了满足当前和未来发动机方案的高要求,博格华纳已对整个电动增压器装置进行了优化。     

满足2025严苛污染物和CO2排放标准要求的轻型商用车柴油混合动力

交通运输领域温室气体(GHG)减排压力的日益增大对整个汽车行业提出了挑战。由于新发布的欧洲车队CO2排放目标要求在未来几年内大幅减少CO2排放。基于2021年数据,欧盟要求到2025年CO2排放目标减少15%,到2030年减少31%。研究人员为此提出了大量建议,确保开发出成本低、排放少的车型,以满足市场需求。柴油动力车,尤其是轻型柴油车已经成为近年来CO2减排的主要研究方向,其减排效果主要在于燃烧效率改善与机械损失减少。然而,仅通过改进发动机技术很可能无法进一步实现燃油耗降低和CO2减排。为满足不断严苛的减排要求,介绍了针对大型轻型商用车(LCV)用途的先进动力装置结构的概念设计,以及在工作特性图上功能性与相应成本降低措施之间的平衡情况;还介绍了初始功能性数据,尤其是与传统动力装置和串联混合动力结构之间的比较情况;最后,对参数进行了排序,以确定实现该新型结构工业化需要进行的后续工作。     

基于废气电加热方案的试验研究

根据相关法规规定,世界各国针对汽车有害物排放的限值正在日益加严。废气电加热技术有助于降低排放,它能使废气后处理系统更快地达到起燃温度,并能在发动机停机或车辆以纯电动状态行驶期间,防止废气后处理系统温度降低。     

新一代MTU2000发动机系列

为了满足美国环境保护署第4阶段非道路用柴油机(功率大于560kW)的排放法规,MTU公司研发并改进了2000发动机系列。该系列包括12缸和16缸机型,只须采用废气再循环而无任何排气后处理措施就能满足排放法规要求。此外,对重装发动机的自卸货车进行试用后发现,新发动机比老发动机节油约25%。     

采用氢氧化锂提高铝合金氧化膜的耐腐蚀性能

为了提高发动机和汽车车身铝合金部件的耐腐蚀性能,通常会在铝合金表面形成阳极氧化膜。由于这些氧化膜为多孔结构,因此必须对孔隙进行封闭处理,以进一步提高其耐腐蚀性。将氧化膜放在沸水或含封孔添加剂的溶液中进行处理后,其孔隙就会被水合氧化铝封闭。由于处理时间长,溶液温度高,这种水化封闭处理的能耗较高。为了解决上述问题,开发了一种采用氢氧化锂溶液的封闭处理(锂封闭处理)技术。锂封闭处理主要采用铝酸锂复盐对孔隙进行封闭,这种复盐能在室温下的强碱性溶液中快速生成,因此,封闭处理时间可缩短至传统方式的1/10。并且,这种复盐能从氧化膜的表面向深层发展,尤其能在氧化膜的表层生成更多复盐,有助于提高耐腐蚀性能。已将这种锂封闭处理技术应用于在严重腐蚀环境下使用的汽车外部机械零件。     

高热效率的低燃油耗技术ESTEC

混合动力车上市距今已近20年,这一技术为全球CO2减排作出了重大贡献。众多研究都致力于使混合动力发动机达到最低燃油耗(即最高热效率),可通过控制发动机运行区域达到这一要求。同时,考虑到气候变化和能源问题,关注常规车型的低燃油耗研究进展也同样重要。采用高压缩比的阿特金森循环是提高混合动力发动机热效率的常用方法,但缺点是会造成发动机扭矩下降。相比混合动力发动机,常规发动机的低负荷工况热效率更加重要,因此必须克服上述问题。介绍具有高热效率的低燃油耗技术ESTEC,叙述其实现高热效率的途径,以及将该技术用于常规发动机的具体方法。     

小型四冲程发动机适用的催化剂配方的开发

介绍适用于小型多用途四冲程化油器发动机的耐用型含钯催化剂的开发。根据催化剂涂层的总体结构(即采用的储氧材料)评估催化剂的催化活性。利用合成气体试验台上的点火试验,对所有被研究的新鲜催化剂配方和热老化催化剂配方的基本参数进行评定。此外,还在发动机试验台上进行催化剂样品试验,以证实其在实际使用条件下的催化活性。最后,按美国环境保护署G1排放法规,对1组颇具前景的催化剂配方进行125.0h的耐久性试验运行[1]。     

满足低排放车第3阶段排放法规要求的柴油车排气后处理系统的优化研究

采用稀氮氧化物(NOx)捕集器(LNT)+选择性催化还原(SCR)的复合排气后处理系统,使柴油车满足低排放车第2阶段及特低排放车70标准的要求。同时使燃油耗最小化。通过对LNT功能性及LNT+SCR复合排气后处理系统特点进行分析,建立一种不同于现有LNT系统的新型控制策略。在温度不低于200℃的条件下,SCR能够提供最稳定的NOx转化效率。对LNT的浓气再生进行优化,从而减缓其老化,并使燃油耗最小化。在SCR无法净化NOx期间,快速加热策略与原始NOx还原之间的优化匹配使LNT的NOx转化效率达到最大化。研究采用相当于15万mile1全生命周期的台架老化催化剂。在高速公路行驶循环中,SCR的转化率通常很高,此时可通过使LNT的降NOx量最小化及提高发动机燃烧效率来改善燃油经济性。为复合排气后处理系统的优化提供一种解决办法,获得能够满足美国环境保护署(EPA)15万mile排放法规要求的试验结果。还发现,能够满足海平面EPA美国联邦试验工况(FTP-75)排放法规的LNT+SCR系统,也能够满足高海拔条件下高速公路排放法规的要求。     

新型工业用火花点火双燃料发动机的开发

近年来,包括页岩气在内的天然气在北美获得很大关注,而工业用火花点火发动机可以适应不同的燃料,如汽油、液化石油气(LPG)或天然气。日益收紧的废气排放法规还要求工业用火花点火发动机采用带三效催化转化器的反馈式燃料喷射系统。为了响应客户需求,开发了可以燃用任何汽油、LPG或天然气的双燃料发动机。介绍开发该机型所使用的技术和方法。对新机型的汽油机变型,采用计算流体动力学,对喷射器的位置和带稳压箱的进气歧管设计进行优化,并寻求进气歧管、燃料输送管和插件式点火线圈的优化布置。此外,可燃用LPG或天然气的变型机都配备可以布置在狭小空间中的供气装置。通过这些方法,所有变型机都具有与原柴油机进行互换的特性。排放性能满足瞬态工况法规,可选的小型催化消声器扩展了这种发动机适应各种设备的能力。