应对实际行驶污染物排放工况的汽油机直喷系统的演变

为进一步保护环境,降低汽车尾气排放对地区环境的影响,必须持续改进汽油发动机的排放性能。在实际行驶工况中,需要重点控制发动机瞬态工况、燃油喷射差异、进气量和气缸壁温。发动机控制策略对降低排放的优化空间有限,需要通过形成良好的燃油喷雾来改善燃烧环境,从而降低排放。优化喷雾的目的是让气缸湿壁最小化,以及在发生湿壁时让油膜快速蒸发和扩散。提高喷雾均匀性对优化喷雾至关重要。最初认为,提高喷射压力可以达到优化喷雾和提高喷雾均匀性目的,即提高喷射压力可以提高扩散速度和降低贯穿距,从而减少湿壁,改善混合气形成,同时避免喷射压力过高带来的摩擦损失增加。本研究表明,优化喷油器喷嘴可以提高喷雾扩散性和均匀性,从而有效减少壁面燃油附着,避免因喷射压力过高带来的摩擦损失的增加。     

改善发动机噪声辐射满足车辆新噪声法规

近期,车辆通过噪声法规将发生变化,噪声限值将明显收紧。这种变化要求改进发动机噪声辐射。另一方面,在现有燃油经济性压力下,未来发动机将越来越注重轻量化,这对发动机噪声排放有负面影响。因此,在新的动力系统设计过程中,需要考虑车辆新通过噪声法规的相关要求。在某些情况下,需要开发新的解决方案,在减轻发动机质量的同时改善发动机噪声水平。1种有效方法是优化发动机关键部件设计,如曲轴和发动机底部结构。过去一直采用原始方法进行研究,可以看出发动机零部件对动力系统辐射噪声产生多大影响,此外找出曲轴刚度和动力系统辐射噪声之间的定量关系。实际上,通过改善曲轴刚度,能够使发动机辐射噪声降低1~2dB。而发动机底部结构对辐射噪声的影响可达到3dB。改善噪声辐射的另一种有效方法是加装发动机隔声罩。对3种类型的隔声罩进行了研究:发动机顶部隔声罩、发动机底部隔声罩,以及排气端隔声罩。对于整个动力系统的噪声辐射,每个隔声罩能够降低噪声约1dB。关于发动机顶部隔声罩,Renault公司开发了1款轻量化产品,在保持令人满意的发动机声学性能的同时,隔声罩质量至少减轻50%。Renault公司还提出了隔热-隔声罩新概念,为发动机排气端表面提供隔热和噪声衰减功能。隔热-隔声罩由1层薄钢板和1层厚的玻璃纤维制成。采用这种类型的屏蔽罩,可获得与发动机顶部隔声罩相媲美的噪声衰减功能。此外,与简单的层压钢板隔热罩相比,新的解决方案无需额外增加质量,甚至更轻。     

含水率对经编土工格栅与土界面作用特性的影响

加筋土工程中,加筋与填土间的界面作用特性是最关键的技术指标,直接决定工程的稳定性,而土体含水率的变化会影响加筋与填土间的界面作用特性。通过室内拉拔试验研究了不同含水率条件下经编土工格栅与土体间的界面作用特性,试验结果表明:在相同的法向应力下,土工格栅被拔出破坏时对应的极限表观摩擦阻力随着土体含水率的增加而降低;不论土工格栅是整体被拔出破坏还是纵肋被拔出破坏,土工格栅和土体界面间的表观摩擦角和表观粘着力均随着土体含水率的增加而降低;土工格栅与土体界面间的破坏形式由土工格栅的整体被拔出破坏转变为纵肋被拔出破坏时对应的法向应力随着土体含水率的增加而增大。     

沥青密封胶与骨料接触面加压鼓泡试验的研发

尽管路面中裂缝不可避免,但裂缝密封能有效防止水和碎渣进入路面结构,从而保持路面的完整性,延长路面使用寿命.裂缝密封是一种很有效的预防性养护方法,但前提是需要选择合适的密封胶以及恰当的应用方法.该文开发了基于性能选择热灌沥青密封胶的方法.所开发的加压鼓泡试验是通过在粘结剂和被粘物间接触加压,从而破坏原接触面结合.在剥离之前及剥离阶段通常采用承压大小和粘结剂的变形来计算界面断裂能.文中介绍了所采用的试验装置和试验步骤,探讨了几种热灌沥青密封胶粘附到铝、石灰石、硅岩、花岗岩的粘附力.     

Mercedes-Benz新型OM654发动机系列

OM654机型是Daimler公司推出的全新开创性发动机系列。介绍其技术理念和新发动机系列中首款机型的创新,OM654机型是未来柴油机的代表。     

轿车发动机活塞冷却方法研究——第二部分 采用热管冷却活塞

在第一部分研究中,研究人员发现在高速往复运动状态下热管的导热系数有显著改善。然而,由于商用热管即使经受高速往复运动,其导热系数也不易提高,因而这种冷却方法很难应用到轿车发动机的活塞冷却。鉴于第一部分报告中的数据,本田公司技术中心决定开展轿车发动机活塞冷却用的热管设计研究,提出了1种最佳设计方案,并对它进行了热分析。结果发现,它可以将热量从必需冷却的活塞头中心区域传递到活塞裙部,显示了其有效冷却的可能性。虽然这种分析是基于一些假设,并且还存在因加装热管带来的耐久性和质量增加等问题,但通过创新努力可以将其拓展成为1种高级的发动机冷却系统。     

新型气门座圈材料

Federal Mogul公司已为气门座圈开发了1种以粉末冶金为基础的新型材料,采用其合金材料使柴油机和汽油机进排气门座圈具有高承载能力和良好的耐磨性。     

本田公司新款3.5L V6涡轮增压直喷汽油机的开发

介绍了新开发的配装NSX新车型用的超级跑车发动机。新开发的发动机要满足车身布置要求的高动力性能。通过选择3.5L排量及采用V6气缸布置和涡轮增压器,发动机达到较高的功率且结构紧凑,能在车身后部安装由混合动力电机与新开发的变速箱组合而成的动力系统。润滑系统采用干式油底壳系统,它能确保超级跑车在所有可能的行驶状况下得到可靠的润滑。燃烧系统采用高滚流气道、直接喷射和进气道喷射的双喷射系统,能提高动力性能、热效率并降低排放。为了应对高功率带来的热负荷增加,在燃烧室和排气道周围采用3段式水套,优化了气缸盖各部分的冷却液,因而能抑制爆燃和冷却排气道。缸孔采用喷铁涂层,它能增强冷却效果并减轻质量。喷铁涂层缸套比传统铸铁缸套和铝制缸套更硬、更薄,因而能在不增加缸心距的同时,在气缸间布置冷却水道。     

压缩天然气发动机用气门和气门座圈的开发

气门座圈和气门对内燃机的性能、排放和可靠性起着重要作用。这些零件失效会导致内燃机性能恶化。由于压缩天然气(CNG)发动机的燃烧环境干燥,工作温度较高,会对气门座圈和气门的寿命产生不利的影响。Greaves cotton公司开发了1台由柴油机改制的单缸水冷气道喷射CNG发动机。开发中遇到的主要挑战是气门座圈和气门的磨损。为了避免故障,在座圈材料适应性、座面锥角、座面宽度、气门头部刚度、座圈与气门的同轴度和气门落座速度几方面进行了设计改进。通过修改设计成功地解决了气门和气门座圈的磨损问题,并通过发动机台架试验和车辆试验得到了验证。     

较高压缩比对柴油机性能影响的研究

为了提高发动机的有效热效率,必须尽量减少各种损失,例如理论热效率中的冷却损失和摩擦损失。然而,除了减少各种损失外还必须提高理论热效率。在努力提高商用车用大型柴油机有效热效率的工作中,重点研究关注了影响发动机理论热效率的2个重要因素:压缩比和比热比。根据这2个因素所起的作用而进行理论热力学循环分析,预计将压缩比从基本发动机的17提高到26,并增加比热比,使理论热效率得到显著的提高。利用1台单缸发动机研究了上述2个因素对指示热效率和有效热效率的影响。通过改变燃烧室容积来改变几何压缩比,通过外部供气系统调节过量空气和EGR率来控制缸内气体的比热比。由初步理论分析得知,理论热效率可提高8%(较高压缩比和较高比热比相结合时),指示热效率和有效热效率分别可提高6%和4%。