直接喷射汽油机用高压燃油泵的技术动向及其摩擦学研究

高压燃油泵属于直接喷射汽油机的主要部件之一。而直接喷射汽油机的高压燃油泵由于以汽油作为工作流体,其摩擦学特性（如耐磨损性、摩擦系数等）受燃油性质的影响。近年来,从乙醇汽油的应用来看,在汽油机性能方面,虽可有效地应用高辛烷值特性,但也加大了高压燃油泵摩擦学环境的复杂程度。简要介绍了高压燃油泵的技术新动向及其摩擦学环境,并在元件的滑动试验基础上阐述了高压燃油泵在运用乙醇汽油中的滑动特性。     

发动机燃烧火焰的可视化技术

为了降低发动机的燃油耗,实现高效燃烧,使用高速彩色摄影机等光学摄影装置,使观察发动机缸内的燃烧火焰成为可能。介绍了气缸内爆震的观察方法、气体燃料发动机机内着火及火焰传播过程的详细观察技术,以及运用小孔观测器观察柴油机柴油喷束产生的着火燃烧图像。运用上述观察技术将有助于掌握燃油雾化及喷雾燃烧机理,探索抑制爆震、降低氮氧化物和颗粒排放,以及实现高效燃烧的途径。     

活塞环摩擦学特性在下一代弹性燃料发动机上面临的挑战

目前,随着可再生生物燃料的使用,考虑到从种植、燃料生产到汽车使用的整个生命周期,乙醇在弹性燃料汽车上的应用被认为是低二氧化碳排放的代用方案。在巴西,80％以上的量产汽车都使用弹性燃料。由于乙醇热值较低,为了获得相同的发动机功率,与汽油相比,乙醇的燃烧标定更为激进。这种燃用乙醇时不断增加发动机比功率的需求所产生的机械热负荷对活塞环摩擦学特性是一种挑战。乙醇的使用也带来一些特定的未被明确的摩擦学差异,如燃料稀释润滑油（尤其是在冷起动时）,以及具有腐蚀性的工作环境等。在特定的驾驶条件下,曾观察到氮化钢的第1道活塞环表面剥落等早期失效情况。当采用乙醇运行时,弹性燃料发动机呈现更高的最高燃烧压力,并且该峰值出现在曲轴转角上止点附近。这种状况增加了活塞环的磨损、擦伤的风险及摩擦学上的困难,这些都可能导致氮化层的裂纹及剥落。从摩擦学角度探讨弹性燃料发动机的第1道活塞环性能。讨论了弹性燃料发动机使用乙醇后对第1道活塞环的磨损、擦伤、氮化层剥落及摩擦等特性的影响。用发动机试验来评定耐磨损性和耐剥落性。有关擦伤,进行了环块法摩擦磨损试验,并给出了活塞环的涂层分级。还讨论了第1道活塞环的摩擦特性及对燃油耗的影响。给出了发动机浮动气缸套的试验结果。最后,讨论了克服这些挑战的活塞环技术方案。其中,有改进氮化处理以增加韧性的钢制活塞环,以及应用一种物理汽相沉积涂层,以提高耐磨损性和摩擦特性。介绍了一些摩擦试验台和发动机试验,以支持所讨论的技术方案。发动机试验基于严酷程序,目的是证明或预测弹性燃料发动机燃用乙醇时对性能的影响。     

机车和船舶发动机未来的排放要求(下)——面临的挑战、技术方案以及来自其他重型发动机应用领域的经验借鉴

5重型和工业用发动机技术路径图基于上述的发动机内部措施和后处理技术,为了应对实际的或未来的严格的排放法规要求,目前正在开发公路和非公路发动机应用领域的技术。     

ECO4——庞巴迪公司创新技术措施的模块化组合

庞巴迪公司的包括各种解决方案、服务、产品和技术的ECO4组合可以解决铁路运营商面临的诸多紧迫问题。通过把可持续发展的4大基础——能量、效益、经济和生态（Energy,Em—ciency,Economy,Ecology）组合在一起（即所谓的ECO4）,可以提供最现代化的环保技术。应用模块化技术开发的产品为各个铁路用户提供了特殊的优势。应用ECO4技术可以使总的能量消耗降低50％。这些技术措施可以满足各子系统提高能量效率的要求,并可以运用经过空气动力学改进的新型列车,使现有机车动车车队实现能量消耗的最佳化。     

机车、动车在牵引和制动工况下运行的模拟方法

介绍了牵引和制动工况下机车、动车的运行模拟方法,对已有的算法进行了补充,分析了牵引和制动工况下走行部的动态特性,总结了该方法的作用。     

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。     

乙基叔丁基醚或乙醇混合汽油对车辆性能及排放的影响

利用市售车辆和2套不同的燃料喷射系统（进气道喷射和直接喷射）,研究了7％乙基叔丁基醚（ETBE）混合汽油和39／6乙醇混合汽油对车辆行驶性能和排放的影响。发现使用ETBE或乙醇混合燃料后,车辆行驶性能略有下降,不过仍维持在可接受的水平。使用ETBE混合燃料,在装有缸内直喷发动机的车辆上,一氧化碳、总碳氢和氮氧化物排放均呈降低趋势,虽然这些车辆的排放都已达到极低的水平。由于研究中使用的车辆和燃料类型有限,因此仍需进一步研究,以获得有关乙醇或ETBE混合燃料的更全面结论。     

环保型柴油机燃烧控制的研究

为阐述高压喷射燃油雾化的机理,以及喷雾燃烧的机理,使用快速压缩装置和各种光学摄像系统观察了高温、高压气体中燃油喷雾动态的试验结果。     

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。