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。     

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。     

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%。     

可变式装置

2009年F1在规则上的巨大改革,与其说是针对大奖赛用车,不如说是涵盖了赛车整体的规则。诸如变大了的前冀、平淡无奇的侧箱、窄小而高耸的尾翼等等,可以说已经被墨守了40年的F1成规终于被重新改写。     

用于滑动部件的类金刚石碳覆膜特性及其应用

近年来,作为滑动部件的表面改性处理工艺,类金刚石碳(DLC)覆膜因具有降低摩擦及磨损的良好功效,已引起广泛关注。基于降低摩擦、改善燃油经济性的需求,DLC覆膜已在车用发动机气门挺杆、活塞环、电磁离合器片等诸多部件上获得成功应用。对利用非平衡磁控溅射法成膜的DLC覆膜特性进行评价,介绍DLC覆膜材料的4种典型结构与不同滑动特性之间的关系。同时,研究结果也表明,在具体应用DLC覆膜工艺时,应了解其不同特性,并综合考虑润滑油的影响,以及与摩擦副配对材料之间的兼容性等各方面因素。     

基于混合粒子群算法的土钉支护结构设计参数优化

在土层工程地质情况一定的条件下,如何寻找一组最佳设计参数,以达到既经济又安全的目的,是土钉支护设计的一个重要问题。这是一个复杂的优化设计问题。就此,提出基于混合粒子群优化(PSO)算法的基坑土钉支护优化设计方法,以单位长度土钉墙的土钉材料造价作为优化的目标函数。该方法保持了PSO算法结构简单的特点,改善了PSO算法的全局寻优能力,提高了算法的收敛速度和计算精度,不活动粒子的处理使算法避免了“早熟”现象的出现。工程实例计算表明,该方法是进行土钉支护结构优化设计的有效方法。     

柴油机喷油装置针阀体座面磨损和变形的研究

柴油机喷油器针阀体座面的磨损是由于针阀对针阀体座面冲击引起的,它会影响燃油喷雾的形态和喷油特性。近年来,在针阀表面采用涂上类金钢石碳(DLC)覆层来防止磨损。介绍了磨损试验,并进行了各种分析研究。利用场致发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察针阀体座面磨损表面,发现在非DLC的常规喷油嘴中能够看到腐蚀磨损痕迹,而DLC喷油嘴中则仍保留着机械磨损痕迹。所以,在磨损区域硬度测量的结果发现其表面以下硬度增加了。腐蚀磨损是非DLC喷油嘴的磨损原因,塑性变形是DLC喷油嘴的主要磨损原因。     

连续刚构桥梁动静态长期监测系统研制

为长期动态适时自动监控PC连续刚构桥梁持续发生的异常下挠、开裂、变形、变位等病害,确保该类桥梁的运营结构安全,研制连续刚构桥梁监测系统具有重要意义.通过对蒙新高速公路连续刚构桥梁动静态长期监测系统的研制,为多山高原地貌条件下桥梁的实时监测、管理养护等研究提供了研究基础依据及范例.     

关于机械式增压器对商用车柴油机的适用性研究

用试验和数值分析方法,对1台商用车柴油机的增压系统进行了研究,该增压系统由1个机械式增压器和1个涡轮增压器组成。通过与涡轮增压器的组合,降低了系统中机械式增压器的机械损失。另外,发现优化的动力总成技术参数还可用于改善车辆的燃油经济性,同时,两级增压系统中的机械式增压器也提高了柴油机的低速扭矩。     

新一代水平对置汽油机的研制——燃烧系统设计和提高燃油经济性的考虑

在研制过程中,应用了计算流体动力学和单缸试验机研究燃烧过程,仔细斟酌发动机基本参数的选择,诸如缸径、行程和燃烧室形状。最后,选择了长行程和新设计的燃烧室,使滚流运动几乎一直保持到上止点,同时缩短了火焰传播距离。通过改进燃烧室设计,以及采取双主动气门控制系统、滚流气门和废气再循环冷却器等一系列措施,新机型能够适应全球各国的环保法规。