基于优化燃料喷射控制的柴油机快速开发方法

从预防地球温室效应的观点出发,热效率高且二氧化碳排放少的柴油机已重新获得关注。此外,由于近年来减排技术和燃烧控制技术的不断发展,柴油机的氮氧化物和颗粒排放也已大幅度降低。在应用这些最新燃烧控制技术的过程中,必须合理调整控制参数,在各种运行条件下兼顾降低排放和提高热效率的要求。叙述了在实际发动机上高效率、高精度优化控制参数的方法。     

“石脑油发动机”高负荷压燃运行的研究——一种从油井到车轮低二氧化碳排放的燃烧策略

对一种使用低辛烷值汽油（或称为“石脑油”）运行的燃烧系统在高负荷时的效率和排放潜力进行了计算和试验研究。石脑油发动机在低负荷时采用火花点燃,中负荷时采用均质压燃,高负荷时采用压燃方式运行,重点讨论高负荷时的压燃运行。试验在1台压缩比为16、采用共轨喷射系统的单缸柴油机上进行。考查了3种燃料：轻质石脑油（研究法辛烷值（RON）≤59,十六烷值（CN）≤34）,重质石脑油（RON≤66,CN≤31）、添加十六烷改进剂的重质石脑油（CN≤40）。在上止点单次喷射燃料（类似柴油机燃烧）,随负荷的增长会产生很大的燃烧噪声。与计算流体动力学预测的一致,噪声限制了最大功率。单次预喷后,受噪声限制的最大功率略为增加。在与传统轻型柴油机功率水平差不多的峰值负荷下运行,要求采用一种“分段燃烧”方法,即采用间隔很大的预喷和主喷。试验结果表明,发动机在低速、中高负荷下具有很好的性能和效率。由于加入十六烷改进剂后石脑油的着火性仍不佳,发动机分段燃烧高速运行时的转速被限制在2700r／min以下的范围内。中低负荷下的大量预混燃烧使氮氧化物和颗粒排放降低,分段燃烧在高负荷下出现了很高的排放（类似柴油机）。因此,为了高效率运行,虽然这种方法能达到不错的峰值负荷水平,但是,转速和排放限制了这种方法的应用,需要进一步的研究。     

新型高功率密度工业用柴油机的开发

工业用柴油机广泛用于许多领域,市场强烈要求其成本低、紧凑性好、功率输出和可靠性高。此外,工业用柴油机的排放法规正在不断强化,所有的发动机都必须遵守这些法规。因此,低排放是一个基本条件。介绍了利用计算流体动力学优化进气道和燃烧室形状以实现高功率输出和低排放的工作。此外,针对高功率输出引起的热负荷增大问题,以及为了提高可靠性和耐久性,开发了新的冷却水套结构。曲轴支承采用了高刚性梯子型框架,以实现低振动噪声。齿轮机构布置在飞轮侧,以降低齿轮噪声。开发出了具有高功率输出、结构紧凑和优良振动噪声特性的工业用直喷式柴油机。     

丰田的环保思想

2002年,丰田汽车公司用于环保汽车及其燃料开发的费用为1 663亿日元,占其营业额的1.9%.丰田汽车公司从2002年开始加强环保,如要求与该公司有交易往来的汽车零件制造商必须遵从禁止使用六价铬等限制对象物质的"欧洲ELV指令".     

黄土地区公路工程地基处理技术简介

介绍黄土地区地基处理技术的加固原理和设计方法，并给出水泥粉喷桩处理软弱黄土地基的实例。     

传统汽油机机油耗与缸孔变形的关系

众所周知,内燃机运转时的缸孔变形对机油耗（LOC）影响很大。目前这方面的分析报告不多。试验采用传统的直列4缸汽油机,旨在阐明缸孔变形与LOC之间的关系。用旋转活塞法测定3、4号气缸的缸孔变形,并用硫示踪法测量了每缸的LOC。通过改变活塞环张力来测量LOC,以研究活塞环与气缸的贴合性及其对LOC的影响。结果显示,发动机低负荷区域的缸孔变形较小,而高负荷区域的变形较大。3、4号缸在上止点前后的变形趋势不同,但LOC差别不大,当环张力减弱时,发动机的总LOC增加。用可预测环对变形缸孔贴合性的模型计算出活塞环油膜厚度,其结果被用于计算进入燃烧室的机油量及气缸壁机油蒸发量。计算证实,低张力环与气缸贴合不严导致环油膜变厚,机油流量增加,但蒸发的机油量无明显变化。由此可得出结论,环的张力变化会影响其与变形气缸的贴合性,反过来又会影响LOC。     

2009年汽油机技术动态回顾

在全球金融危机的社会背景下,汽车产业的生产及销售情况急剧恶化。对日本、美国,以及欧洲各国在2009年销售的乘用车汽油机作了简要介绍,并简单阐述了汽油机新技术的发展动向。     

300MPa共轨喷油系统

作为彻底改变喷油系统日趋复杂的一项突破性技术,日本电装公司成功研制出第4代共轨喷油系统。介绍了该系统的技术前景,并探讨了满足柴油机未来需求的可能性。     

汽油机均质充量压燃控制系统的开发——火花点燃与均质充量压燃的切换控制方法

在设计未来的汽油机时,均质充量压燃（HCCI）堪称为理想的燃烧方式。但目前HCCI燃烧方式仅限于低转速、中低负荷区域,并有待拓展其运行范围。目前,大部分汽油机仍在采用火花点燃（SI）燃烧方式。介绍了一种构想,鉴于HCCI燃烧还不能在所有发动机运行条件下实现,在高负荷及高转速条件下仍要采用SI燃烧方式,因此建议应用SI燃烧与HCCI燃烧互为切换的控制技术,针对燃烧方式切换的研究,以及实现切换的控制方法择要作了阐述。     

以同时降低燃油耗和排放为目的的两级增压系统研究

为降低重型柴油机的实际燃油耗和排放,对采用不同低压涡轮流量和进气控制策略的2种两级增压系统进行对比研究。结果表明,所选择的增压系统可在发动机宽广转速及负荷范围内获得更高的增压压力,如再结合较高的压缩比,就能在改善车辆实际行驶工况排放性能的同时,降低燃油消耗率。