换气可变性在轿车柴油机上的潜力

可用于轿车柴油机的可变气门机构是全球热议的能降低原始排放及满足当今和未来废气排放限值要求的技术。在内燃机研究联合会的研究计划范围内,RWTH Aachen大学对可变气门机构在轿车柴油机上的潜力进行模拟和试验研究,并最终对其作出评价,研究结果可用于进一步改善废气温度管理和瞬态性能(加速响应性能和废气排放)。     

在瞬态循环下实现清洁排放的后处理系统开发

提出了1种氮氧化物(NOx)储存和还原(NSR)功能的切换控制策略,该控制策略是将传统的浓燃去除NOx转化为通过吸附中间还原物的柴油机NOx后处理方式(DiAir),介绍了在除硫过程中采用碳氢喷射器(HCI)的额外好处。瞬态循环下的试验研究显示,采用DiAir时的NOx转化性能主要受NSR催化器中NOx初始储存状态的影响。为避免在DiAir方式中,碳氢喷射开始后出现NOx临界值,采用浓燃还原储存的NOx尤为重要,在瞬态循环下采用这种控制策略可以达到较高的NOx转化性能。另外,将HCI和缸内后喷相结合,可使NSR除氧化硫(SOx)的浓燃状态扩展到更宽广的发动机转速和负荷范围。由于在高温条件下采用DiAir(包括柴油机颗粒捕集器的再生)时的NOx转化效率较高,在低负荷行驶工况下的NOx储存功能和除SOx过程中碳氢喷射的有益作用,显示了该控制策略在实际行驶工况下降低NOx排放的潜力。     

高热效率的低燃油耗技术ESTEC

混合动力车上市距今已近20年,这一技术为全球CO2减排作出了重大贡献。众多研究都致力于使混合动力发动机达到最低燃油耗(即最高热效率),可通过控制发动机运行区域达到这一要求。同时,考虑到气候变化和能源问题,关注常规车型的低燃油耗研究进展也同样重要。采用高压缩比的阿特金森循环是提高混合动力发动机热效率的常用方法,但缺点是会造成发动机扭矩下降。相比混合动力发动机,常规发动机的低负荷工况热效率更加重要,因此必须克服上述问题。介绍具有高热效率的低燃油耗技术ESTEC,叙述其实现高热效率的途径,以及将该技术用于常规发动机的具体方法。     

内燃机活塞的摩擦分析

研究分析类金刚石碳涂层对活塞销及裙部的减摩效果。采用浮动缸套法和弹性流体润滑仿真方法分析活塞裙部摩擦。试验结果表明,类金刚石碳涂层减小了活塞销对缸套的摩擦,并且在发动机低转速和活塞销偏置较大的条件下效果尤为明显,尤其减小了上止点和下止点附近的摩擦。弹性流体润滑仿真证实,类金刚石碳涂层活塞销能够影响活塞的运动,减小活塞裙部与缸套之间的接触压力。     

新型2.0 L燃油高效柴油机的开发

丰田汽车公司致力于应用高可靠、低成本的基础技术来开发兼具驾驶乐趣和高燃油效率的车辆。开发侧重于燃烧特性和摩擦的逐步改进,最大限度地利用新型2.0 L高效柴油机的最大潜力。自2011年11月以来,这种新型发动机已在世界各地的市场推出,被用于Avensis、Auris、RAV4和Verso等车型。概述了新型发动机及其技术要点。     

高速排水型船交推进系统的新布置

高速排水型船，如海军舰船，传统上都有一套大功率的推进系统，而且在舰船中部有较大的机舱段。住舱和操作室通常都布置在舰首尾部。对于使命期较长而排水量相对较小（８００～１２００ｔ）的船型，会因舱内噪声和船舶运动造成舰员疲劳，从而导一生下降。从理论上说，船中部对舰员可能是最舒适的部位。同样，住舱最那布置在由船体线型鸸 「空间损失最小的位置。通过采用交替推进器系统（包括水推进装置、Ｚ型传动装置或牵引进器，变     

采用低压废气再循环改善轿车柴油机燃油经济性及瞬态控制

柴油机是客、货牵引车的最重要动力源。从全球温室效应的影响看,降低柴油机排放的任务十分紧迫。随着对日益增加的氮氧化物(NO_x)、颗粒(PM)和二氧化碳排放的关注,提出了严格的排放法规。未来的排放法规要求采用先进的排放控制技术,如选择性催化还原、稀氮氧化物捕集器和废气再循环技术。废气再循环被广泛用于降低排放。用一种低压废气再循环技术降低轿车柴油机排放,改善发动机的燃油经济性。对1台排量为7 L、装备有低压废气再循环系统的轿车柴油机开展了试验研究。在稳态和瞬态运行工况下,使用低压废气再循环系统比使用常规高压废气再循环系统更能获得改进燃油耗的效果。在发动机处于中速、中等负荷时,使用低压废气再循环系统可降低燃油耗,而NO_x和PM排放并不受影响。     

新型1.5升I4涡轮增压汽油直喷发动机的开发

为了实现较好的动力和环保性能,开发了1种小型化1.5L涡轮增压发动机。该发动机旨在替代1.82.4L的自然吸气发动机。在小型化涡轮增压发动机中,混合气均匀性对抑制爆燃和减排十分重要。特别是在发动机高负荷运行时,创造快速燃烧和均匀混合气是关键的技术。采用了长行程直喷发动机作为满足这些要求的基本机型,它具有显著的快速燃烧能力和较高的热效率。将长行程与高滚流气道和支持滚流的浅盆形活塞相结合,增强了混合气在气缸内的流动。建立的燃烧系统包含1个能减少爆燃的充钠排气门和1个有利于形成均匀混合气和减少燃油湿壁的多孔（6孔）喷射器。依靠快速燃烧,能够实现很高的缸内压力,因而能提高平均指示有效压力,即使在转速1500r/min全负荷下推迟点火正时的情况下也是如此。双气门正时控制（VTC）有可能为不同的发动机转速和负荷设定最佳的进排气门重叠角和气门正时。VTC与上述燃烧系统相结合实现了220g/（kW·h）-1的最低比油耗和38%的最大热效率。还介绍了发动机的动力输出性能和燃油经济性,以及为达到低排放、减少振动和噪声、实现轻量化和整车性能采用的技术。     

新一代2.0L4缸汽油机冷却系统的开发

为满足日益严格的全球燃油经济性要求,流量主动控制、缸间钻孔和快速加热等各种先进的发动机冷却技术得以应用。韩国现代汽车公司最近开发了新一代2.0L4缸汽油机,采用了几种新的冷却系统技术。从概念设计阶段到预生产阶段,总结了三维计算机辅助工程(CAE)分析在发动机冷却性能评价中的应用。对缸盖和缸体水套中的冷却液流动进行了研究,找出了最佳方案,并通过优化缸垫孔对其进行了进一步的改进。在制造首台试验发动机之前,进行了三维温度模拟,以满足工程样机阶段的开发标准。为降低发动机温度或提高生产率,在新开发的发动机上研究并实施了一些水套的设计,如快速加热的缸体水套隔板、集成EGR 冷却器的缸体、集成排气歧管的缸盖等。这些设计在试验阶段呈现了良好的效果。采用了三维热流CAE分析,对各系统进行了详细的物理现象研究,并提出了解决方案。结果表明,新一代发动机的冷却系统具有足够的热稳定性。     

舰艇燃气轮机驱动喷水推进器与定距桨的性能比较

目前，燃气轮机驱动的喷水推进器几乎成为世界上所有先进海军快艇中普遍使用的推进动力设备，分别装有驱动定距桨或喷水推进器的ＬＭ２５００燃气轮机半滑行艇的全艇推进动态仿真已经完成。详细讨论了燃气轮机的性能比较。喷水推进器快速吸收功率的能力、喷水泵转速与航速的零相关，对阻力变化的不敏感，海上航行等都是讨论的内容，喷水泵转速与航速的零相关，对阻力变化的不敏感，海上航行等都是讨论的内容。喷水推进器与定距桨不同