可取消正火处理的高强度软氮化曲轴用钢的开发

为实现发动机的高功率与轻量化，要求进一步提高曲轴的强度。而在曲轴的制造过程中，即便利用热处理变形较小的软氮化处理工艺，也必须对处理后的微小变形进行矫直。因此，运用合金设计概念，开发出能同时兼顾高疲劳强度与优异的弯曲矫直性能的软氮化用钢，并且，取消了正火处理，在实施软氮化处理之后，可获得优于以往经正火处理钢材的疲劳强度和弯曲矫直性能。取消正火处理后，制造成本降低了8％，并且在热锻之后的制造工序中，二氧化碳排放减少了约22％。     

基于表面处理工艺及形状优化的活塞环滑动摩擦降低技术

发动机的总机械损失中,活塞组件因滑动阻力引起的摩擦损失约占40%~60%。活塞环外侧圆周面与气缸工作表面之间存在较大的滑动摩擦力,会造成发动机的功率损失。降低上述摩擦损失是活塞组件研发过程中有待解决的课题。通过对活塞、活塞环、气缸等部件接触部位的形状进行优化,以及采用高效的表面处理工艺形成适当的表面粗糙度,来达到降低活塞环滑动摩擦损失的目的,同时也介绍近年来部分典型表面处理工艺的应用实例及其效果。     

大型尿素选择性催化还原系统车辆在使用过程中的排放性能变化

在底盘测功器上,对3辆采用尿素选择性催化还原(SCR)系统的车辆进行测试,3辆试验车均符合日本新长期排放法规的限值要求。随着催化剂性能的老化,这些试验车辆会排放出大量的氮氧化物(NOx)。SCR催化剂性能老化的原因之一是碳氢化合物中毒,而这可以在运行30min后,或是在更高负荷的运行工况下得以恢复。通过抑制SCR系统前段氧化催化转化器的性能老化以促进NO2形成,可以改善车辆在行驶10万km或更长里程后的NOx排放性能。     

用于检测空气质量流量的车用空气流量传感器的开发

回顾日立汽车系统公司开发车用空气流量传感器的经过。在开发过程中,研究人员对热线元件、空气旁通回路及控制回路等部件进行精心设计,采用若干新技术和新工艺,确保了产品的可靠性。该传感器现已实现量产,传感器所采集的信号被输入发动机电控单元,可作为计算最佳燃油喷射量的依据。同时,这一空气流量传感器还具有检测发动机负荷状态的功能。     

应用模块化设计理念的高效率变速器开发

变速器设计领域要求其研发过程实现高效率化,以应对多样化的市场需求,改善车辆的燃油经济性,提高全球市场的产品供应安全性。日本及欧洲国家的部分汽车制造商已在产品设计中普遍应用模块化设计理念。模块化设计的优点在于能使部件结构更简单,产品互换性强,并且有利于维修保养,大幅提升产品的研发效率,缩短开发周期。介绍了日本Aisin集团在自动变速器及手动变速器设计中对模块化设计理念的运用,同时也提出了对这一技术领域未来发展趋势的看法。     

先进的轻型货车混合动力系统的开发

为了改善货车和公交客车的燃油效率,自20世纪80年代,三菱扶桑卡客车公司就开发了相应的混合动力技术。2012年5月推出市场的新一代混合动力轻型货车已具备同级别车型中的顶级燃油经济性,并因此获得市场认可。尝试回顾三菱扶桑卡客车公司近30年来的混合动力技术发展历史,并介绍新一代混合动力轻型货车的开发要点。     

评价汽油车温室气体排放的试验方法

温室气体包括CO2、N2O及CH4。由于N2O和CH4的排放特性受催化剂温度的影响较为显著,因此,着眼于道路坡度及冷机时间(从发动机停机到再次起动的时间)对催化剂温度的影响进行研究,以寻找评价汽油车温室气体排放的试验方法。由试验结果发现,在短时间冷机之后发动机重新起动时,道路坡度的影响较小,且N2O排放呈增加趋势。并且,由于汽油车在实际使用中经常会出现短时间停车的情况,因此认为,在评价汽油车温室气体排放的过程中,短时间冷机条件下的试验是必不可少的。     

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。     

日本汽车行业发展动态

从保护地球环境、节约能源的观点来看,虽然混合动力车、清洁型柴油车等低燃油耗、低排放的新一代汽车已逐渐普及,交通运输业的CO2排放量也逐年降低,但就目前来说,CO2排放仍主要来源于汽车。因此,必须不断完善相关法规,继续开发或改进能降低燃油耗和废气排放的技术。分析了全球范围内与废气排放及燃油耗相关的法规及政策趋势,同时,针对当前的环境问题,提出今后的汽车技术发展方向及必须解决的课题。     

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。