CA498型车用柴油机冷却水套的CFD分析

应用FLUENT软件对CA498型车用柴油机冷却水套进行了模拟，对短缸体水套3种改进设计方案进行了CFD分析，通过对3种改进方案的缸体水套内流场、机油冷却水腔内流场及水套内压力损失的比较，确定了最终满足冷却要求的CA498短缸体水套的结构方案。     

车用直喷式柴油机排气净化的途径

在改善车用柴油机燃油经济性的同时，需进一步降低氮氧化物和微粒排放，关键是进一步优化燃烧过程，减少有害排放物的生成，也要改善燃料品质，甚至进一步采用排气后处理技术，本文阐述了喷油系统和进气系统的改进，燃烧室设计的优化，增压中冷，废气再循环等技术措施的潜力，以及燃油改质，排气后处理等措施的效果。     

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。     

连续可变气门升程汽油机的管理系统

连续可变气门升程汽油机可按发动机转速优化气门升程和凸轮相位,以减小泵气损失,改善燃油耗和提高最大扭矩。为低燃油耗高功率发动机开发了一种能兼顾驱动性和低排放的新型控制系统。通过选用主从控制的新颖吸入空气管理系统可达到较低的燃油耗和良好的驱动性。为控制怠速,设计了新的、具有协同控制的二自由度滑模算法的控制器。该控制器可改善怠速稳定性,实现较低的怠速转速。为减少冷起动工况下的排放,开发了I—P控制与滑模控制算法相结合的点火定时控制系统。这样可使发动机转速平稳地达到目标值并促进催化转化器的激活。为减小各气缸间空燃比不一致的影响,利用具有扩展乎d调制算法的滑模控制机理,设计了一种新的优化控制器。通过将此控制器用于二次氧反馈,可精确控制催化器后氧传感器的输出,改善催化转化效率。利用这些新技术,可同时实现低的排放和好的驱动性,而不影响连续可变气门升程发动机独特的低燃油耗和高输出的优势。     

利用离子电流测量法探测超稀燃中速气体燃料发动机的爆燃和失火

阐述了利用离子电流测量法探测稀燃气体燃料发动机中爆燃和失火的可行性。通过1台小型发动机的基础试验及1台大型发动机的试验,对这种方法的实用性进行了评估。试验时,通过提前点火导致爆燃,并对比由离子电流信号和缸内压力信号探测到的爆燃强度。通过加大电压和引入放大电路,探测到了微弱的离子电流信号,这表示利用离子电流测量法可以探测到稀燃气体燃料发动机的爆燃和失火。     

新一代全塑料机油滤清器模块

塑料在发动机制造业中起着越来越重要的作用。在润滑系统零件方面,塑料也越来越多地取代了金属材料。在降低二氧化碳排放的讨论中,也提出了用塑料取代金属材料。Mahle公司曾于2003年推出第1款塑料润滑系统的零件,现又把新一代全塑料机油滤清器模块投入市场,并批量用于直列4缸柴油机。     

均质充量压燃发动机一氧化碳及碳氢排放的分析

欧6排放标准对减少氮氧化物（NOx）排放的要求迫使发动机制造商开发柴油机均质压燃（HCCI）燃烧过程。作为应对环境挑战一种有前途的方法,HCCI可同时减少NOx和颗粒排放。遗憾的是,HCCI燃烧通常使一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）排放增加。现在用于欧4车辆的常规氧化催化技术可能由于活性催化点的饱和而无法转化这些排放物。因此,必须利用新型催化剂或新生技术,把这些增加了的CO和HC排放降低到标准限制以下。研究在“新一代柴油机后处理”项目框架下由欧洲委员会资助进行。目的是开发先进的新型催化剂,以提高低温下CO及HC的转化效率,可能与基于低温等离子理念的新生技术相结合,适应HCCI特定的废气排放。介绍了初步研究结果：在HCCI燃烧下定义氧化催化剂的边界条件。为此,在1辆装有2．2L4缸机的乘用车上,对窄角直喷（NADITM）双模式发动机（低负荷下的HCCI燃烧转换到高负荷下的常规燃烧）的CO和HC排放特性做了详细研究。法规排放物（COx总碳氢）由标准气体分析装置测量,HC物种分析由连接在火焰离子化分析仪系统上的C1-C9气相色谱仪进行。此外,醛和酮的排放用高压液相色谱仪分析。结果表明,HCCI燃烧易造成比常规燃烧更高的甲烷排放,且高EGR率会导致较高的含氧物（尤其是甲醛）排放。假如醛在催化剂热起后容易转化,那么,甲烷在该温度下就不会被氧化。今后将确定HCCI专用高效氧化催化剂的成分,并制造催化剂和进行测试,以达到CO和HC排放标准。在排气管中还将安装低温等离子反应器以促进氧化反应。     

符合新兴市场废气排放法规要求的柴油机开发

为了降低因交通工具引发的二氧化碳排放,进行了广泛的研究,为此,全球柴油车的销量得到大幅提高。同时,由于日益严格的排放限值要求,在新兴市场中也开始采用排气后处理系统。诸如开放式或封闭式柴油颗粒捕集器。介绍了FEV公司根据这些国家的边界条件提出的排放控制理念和排气后处理技术及其面临的挑战,以及对此所采取的一些合适的解决方案。     

车用柴油机谐振涡轮复合增压系统的研究

本文介绍了所开发的适合于车用柴油机的脉冲振废气涡轮复合增压系统，对复合增压柴油机进行了试验研究，并与普通涡轮增压柴油机进行了对比，在较宽广的转速范围内测录了进排气管系中压力波动，充量系数及发动机性能参数，研究结果表明，采用该系统对改善增压柴油机低速性能和烟度有很大的潜力。     

关于“汽车发动机连杆的弹性改造研究”一文的几点意见

编者按 :本刊 2 0 0 2年第 5期刊登了重庆交通学院曾宏达等作者的来稿 ,其观点是有违于常理的。作为学术上的探讨 ,本刊刊登出来 ,以期引起广大作读者的讨论。今有吉林工业大学刘巽俊教授给本刊的反馈意见 ,原文照登 ,供曾宏达作者和其他业内人员参考。1.往复式内燃机诞生 10 0多年来 ,现已发展到十分成熟的程度 ,它高效、节能、可靠、耐火、轻巧。内燃机的成功 ,主要源于两个方面 ,一是缸内工作循环允许达到很高的温度 (因为时间极短 )因而具有很高的热功转换效率 ,二是采用曲柄连杆机构具有较高的机械效率。要想进一步提高内燃机的效率 ,…