重型发动机喷油嘴结焦试验方法的开发

当今,柴油机仍是最常见、最高效的移动式能源转换设备。尽管如此,它还是受到许多问题的困扰,如喷油嘴的结焦。由于引入更先进的喷油系统和燃用更为多样的燃料（包括生物燃料）,这个问题变得更加复杂。现在的喷孔尺寸比以前更为细小,因此对结焦更为敏感。已有2种经欧盟委员会批准的柴油机结焦试验方法,但还没有公认的适用于大型发动机的结焦试验方法。以大型发动机为基础,采用含锌量为1×10^-6的B10生物柴油,在单缸发动机上进行研究,目的是开发一种简单、快速的结焦试验方法。为了与实际应用情况相符,采用1台满足欧5排放标准的高功率发动机,在几个实际负荷工况点进行试验。研究了发动机在各种转速最大负荷点的结焦倾向,在此基础上确立一种重复性好、便捷的单一负荷点6h试验法,试验中途保温1h,以产生显著的结焦。用嵌装热电偶的啧油器测得喷嘴平均温度约为255℃。根据试验中测得的功率损耗评价结焦状况,并在流量试验台上予以验证。此时从喷油器上拆下喷嘴,在结焦试验前后单独测量流量,以判断喷嘴结焦产生的影响。由于试验的初始状态极为关键,因而发动机的运转工况十分重要。试验结果显示,发动机在50％负荷状态下运行不会对结焦产生显著影响,并且,整夜保温后功率输出平均升高1．2％,而缩短保温时间对积炭的形成没有显著影响。     

用于商用车的燃油滤清器模块

Mahle公司开发了一种适用于全球商用车的新型燃油滤清器模块。这一用于重型商用车的燃油滤清器模块方案能满足颗粒分离和水分离的苛刻要求,同时具有较长的使用寿命。其他开发重点包括成本与质量优化设计,以及允许多个方案使用大量相同部件的模块化理念。另一项挑战是模块化部件在所谓“世界发动机”上的应用,以及满足由此产生的要求。     

以优化曲轴为目的的创新轴承设计

由于发动机功率和缸内最高燃烧压力不断提高,在相同甚至较小尺寸的情况下,对发动机零件的要求越来越高。轴承的承载能力和曲轴的结构强度越来越接近临界线。ThyssenKrupp和IAV公司提出一种创新的轴承理念,可明显改善曲轴的强度。     

氮氧化物吸附催化器与选择性催化还原装置组合排放控制系统用的先进催化剂

与仅采用一种技术的系统相比,由氯氧化物（NOx）吸附催化器（NAC）和选择性催化还原（SCR）装置组合的排放控制系统能够对稀燃条件下的Nox控制提供更大的优势。然而,组合系统也对新的催化剂设计提出了挑战。与仅采用NAC的系统相比,Nox再生时,NAC＋SCR组合系统中NAC生成的氨（NHx）是所需的特性。组合系统中的SCR需要与单独的SCR技术一样耐热,同时必须能抵抗上游的NAC周期性脱硫时出现的高温稀／浓状态反复变化。研究中,特别为组合系统研发了先进的NAC和SCR催化剂。改进的NAC催化剂展示出更宽广的运行温度窗口,并在减少铂族金属涂敷量的情况下获得了更高的NHx生成活性。先进的SCR具有优异的低温NOx还原效率,即便在高温稀／浓状态反复交替后依然具有极好的耐久性。采用改进的NAC和SCR催化剂后,系统性能显著提高。新研发的催化剂的优势也在车辆上得到了验证。     

轮轨外形及接触问题的进一步研究

介绍了新近研制的轮轨踏面外形设计和分析软件系统WDesign的原理、功能和应用例子。主要功能包括采用接触角函数法CAF的踏面外形设计、条状法STRIP的轮轨接触应力分析、圆弧曲线拟合法计算接触点的曲率、任意离散点法的轮轨几何匹配分析等。     

柴油机活塞材料的选择理念

Federal Mogul公司针对升功率93kW的3．0L高增压柴油机用新型铝活塞的研究表明,铝活塞具有广阔的前景,不过,最高燃烧压力超过22MPa及升功率大于100kW的轿车柴油机必须使用钢活塞,在极其苛刻的条件下,钢活塞的热管理得到高度的关注。介绍了开发铝活塞和钢活塞的不同理念。     

可变进气歧管在发动机部分负荷工况降低C02排放的潜力

可变进气歧管除了能提高发动机的全负荷工况性能外,还对部分负荷工况性能有益处。在MANN4-HUMMEI。公司和IAV公司的共同研究项目中,研究人员在现有的2款汽油机上,按新欧洲行驶循环验证了可变进气歧管降低CO2排放和燃油耗的潜力。     

丹麦市郊铁路轻轨电动车组

介绍丹麦市郊铁路单轴转向架、宽车体轻轨电动车组的结构设计与车上设备。该列车的４１７ｋｇ／ｍ＾２的４１１ｋｇ／人两项指标，是ＵＩＣ客车从未达到的；列车定员亦比同样长度的列车高３０％。