高速高增压柴油机的研究

<正>本文讨论在热效率、强度和低成本不变的情况下,利用很容易得到的零件和附件将传统的高速柴油机输出功率提高50％的可能性。 研究所用的原型机是涡轮增压、中冷11升直列六缸柴油机,该机最高平均有效压力14bar(1500转/分)。改进后的发动机平均有效压力为21bar(1500转/分)。本文叙述了计算机模拟和大量试验的结果。研究表明:计算机模型可以用在涡轮增压发动机的设计中,使花费很大的研制阶段大大缩短。     

涡轮增压器设计中一些有待解决的问题

<正> 最近二十年来,尽管在了解径流涡轮增压器部件的空气热力学方面获得了显著的进步,但像涡轮增压器在发动机低转速时的效率,流量范围的不足,涡轮增压器的滞后等等问题继续得到重视。本文分析了用来解决这些问题的各种方案。 用涡轮增压来提高内燃机功率输出的原理实际上是简单的。但是发动机与涡轮增压器的组合却展现出一个非常复杂的系统,它包括一个转速相对较低的往复式发动机和一个转速特别高的涡轮增压器。往复式发动机周期性的工作导致在进排气管中的脉动气流,而涡轮增压器却需要一个理想的稳定的气流条件。尽管存在着这些固有的差异,但两种机械的匹配必须满足下列要求:     

用土工格间加固路基基床的性质研究

为加固铁路路基基床，本文作者采用一种称为土载格间的立体状加固材料对基床进行加固并作足尺模型，无论是压实试验与周期载荷试验，我们把有土工格间与无土工格这两种结构类型的性能作了对比。结果表明，有土工格间的基床结构不论是动力学性质还是残余性能，都强于无土工格间的苛床结构。     

新型重油共轨喷油系统

2001年,芬兰wartsila公司和德国L’Orange公司将第1款重油共轨喷油系统配装在芬兰Wfirtsilti—W32船用柴油机上推向市场。与当今量产的高速船用柴油机用的共轨喷油系统相比,这种共轨喷油系统非常复杂,且工作频率相当缓慢,而第2代重油共轨喷油系统在性能、价格、使用寿命和维修方便性等方面均得到了明显的改善。     

小缸径柴油机燃烧室新方案

小缸径柴油机通常采用2气门缸盖和喷油器非中心布置的形式,以扩展气道的流通面积。与缸径相当的采用4气门、喷油器中心布置的气缸盖相比,这种喷油器非中心布置会产生不对称的气体流动和燃油分布,从而导致糟糕的热损失和不太均匀的燃-空混合气。介绍通过改进活塞顶燃烧室的几何形状来实现更均匀的气体流动和燃-空混合气。新方案燃烧室与原有的活塞燃烧室相比,能使燃油消耗减少2.5%,同时还能使氮氧化物排放量减少10%左右。     

涡流比对非单坡屋顶型燃烧室发动机燃烧性能的影响

鉴于在中型发动机市场对柴油机排气后处理的费用较为敏感,计划将John Deere 4045柴油机转换成具有较高EGR水平的汽油机。这一转换出现了一些轻型汽油机中从未遇见过的挑战,因为扁平式气缸盖中需要适应柴油机的气道,所以不能产生最佳的缸内紊流。随着气缸尺寸的增加,还容易发生爆燃和不完全燃烧现象。另外,用于减少爆燃的高度稀燃措施会使燃烧速率减缓。为了提高燃烧速率,采用不同的涡流水平进行了试验研究。用1种能实现不同气道遮蔽度的四气门缸盖进行的试验表明,提高涡流比可以缩短燃烧持续时间,但是,为了达到要求的涡流比,所需要的泵气功会相应增加。采用两气门缸盖可以克服四气门缸盖气道遮蔽时中出现的喘气问题。两气门缸盖采用低涡流气道设计可产生类似的涡流比,而采用高涡流气道设计时产生的涡流比是低涡流气道的2倍。试验结果阐明了1种涡流比与传热之间的折衷办法。虽然高涡流气道能稍微提高EGR的裕度和燃烧速率,但会使传热和泵气功显著增加,从而导致总效率下降。存在1个最佳的涡流比,可以通过改善燃烧速率和EGR裕度来克服泵气功和传热损失。     

针对乙醇优化的Saab9-5型生物能源汽车的燃料经济性和排放

Saab汽车公司推出1款生物能源发动机,燃用乙醇燃料时,能借助提高涡轮增压器压力和点火提前角提高性能。这款2L涡轮增压发动机与Saab9-5型2t汽车配套,燃用汽油时的功率为112kW,燃用E85燃料（85％乙醇,15％汽油）时的功率增加了20％,为134kW。美国法规要求境内销售的柔性燃料汽车使用联邦认证汽油或E85乙醇汽油时,车辆的排放性能必须都合格,而欧洲法规仅要求车辆在用汽油时的排放性能合格。由于美国不断增加对使用乙醇燃料的兴趣,能源部和橡树岭国家试验室要求对符合欧洲技术标准的2007年Saab9-5型2t生物能源汽车进行基准评估。按联邦测试循环（FTP）和公路燃料经济性测试循环对该车型进行测试的结果表明,其汽油等效燃料经济性与同类符合美国法规的柔性燃料汽车处于同等水平。而按FTP和美国2006年（US06）严酷测试循环（FTP的补充部分）试验时所测得的法定和非法定排放物表明,尽管欧洲没有要求用E85燃料或按关国工况进行认证试验,但该车仍满足美国第2阶段第5级（Tier2Bin5）排放标准（但没有测定全使用寿命的排放）,而且在6400km的US06排放法规限值以内。在燃用联邦认证汽油时,碳氢化合物排放较多;用乙醇汽油时,乙醇和醛类排放较多。在底盘测功器和道路上的加速性试验均证实,燃用E85时能达到所宣称的功率增加量。     

直喷式柴油机喷油嘴积炭的影响因素

在实现直喷式柴油机稳定燃烧过程的研究中,欲获得长期稳定的发动机功率变得越来越困难,导致柴油机功率不断降低的最重要原因是喷孔中积炭的影响。在内燃机研究联合会的积炭研究项目（项目号：14567N）中,已经由德国亚琛应用热力学研究所内燃机教授确定了加速或阻滞积炭形成的最重要参数,并在1台6．3L商用车柴油机上进行试验,结果证实了防止形成积炭措施的效果及其详细的特性。     

Volkswagen公司复合燃烧系统的燃烧过程

当今,经济、技术、社会环境和社会发展趋势都发生了变化,汽车用户的要求也随之变化,这一切都要求未来车用动力装置具有更低的有害物排放、更高的效率,以降低二氧化碳排放量,这就必须通过综合汽油机和柴油机燃烧过程的优点来达到这个目标。Volkswagen公司动力研发部将这种新技术称之为“复合燃烧系统的燃烧过程”。