电机驱动可变气门正时系统的开发

为了满足低燃油耗、低排放和高性能的要求,新开发了一种电机驱动的可变气门正时（VVT—iE）系统。该系统最先用于丰田公司新款4．6L和5．0L的V8点燃式系列发动机进气机构。VVT—iE由连接到进气凸轮轴的凸轮相位调节机构和集成有智能驱动器的无刷电机组成。该电机驱动系统完全避免了液压带来的运行限制,降低了冷态碳氢化合物排放,也使燃油耗进一步降低。     

2007年柴油机排放控制回顾

综述了2007年以来柴油机排放法规、发动机技术及NOx和PM控制技术的发展。目前欧洲排放法规的主要发展是提出了2013年重型车排放法规。该法规在技术上与美国2010年的排放要求相似。另外,欧洲委员会还首次提出了CO2排放130g／km的限值,接近于日本燃油经济性对CO2排放的要求。发动机取得了非常显著的进步,特别是美国轻型车发动机的清洁燃烧技术有很大发展。对重型发动机的研究主要集中在传统方法的改进,为满足严格的美国2010年排放要求,开发了许多发动机后处理技术。在不同的应用场合,NOx的控制集中采用选择性催化还原技术。对寒冷环境下的运行和系统优化进行了进一步研究。稀NOx捕集器的耐久性问题更受关注,并通过硫捕集器来提高性能。稀NOx催化技术得到进一步发展。柴油机颗粒过滤器技术得到进一步优化,成本得以降低。提出了新一代柴油机颗粒过滤器方案,并进行了关于碳烟与催化剂之间相互作用的基础研究,以及对柴油机颗粒过滤器结构进一步优化的研究。最后,提供了有关柴油机氧化催化器的最新进展,介绍了采用先进燃烧策略的研究趋势,讨论了影响NO2形成的重要因素,以及提高氧化催化器使用耐久性的一些新措施。     

满足最低废气排放限值的Volkswagen新型2L涡轮增压直喷式柴油机（第二部分）

2008年中期,Volkswagen公司在美国推出一种装有共轨柴油机的VW Jetta型轿车,它满足Tier2 Bin5的排放限值。为了实现这一目标,通过机内措施和使用NOx排气后处理系统,对安装在欧洲VW Tiguan和Audi A4型轿车中的欧5共轨柴油机作了进一步改进。第二部分介绍NOx后处理系统的开发,同时探讨一种新型运行模式系统的协调以及车栽诊断系统的功能。     

燃料的混合特性对天然气发动机性能的影响

评价了各种供油条件下单缸火花点燃式发动机燃用天然气时的性能和燃烧特性。在同一台发动机上,采用激光诱导荧光法测定进气行程缸内燃油的分布,并分析了燃气状态。通过调整喷嘴在进气道的位置,控制混合气形成及其对发动机性能、尤其是热效率和氮氧化物排放的影响。     

氢发动机的最新研究动态

最近的研究成果已证明了氢燃料用于发展清洁高性能发动机的潜力。在节气门全开时展示了不同设计及运行参数条件下火花点燃氢发动机的功率和热效率。特别是在喷射和点火方式经优化的直接喷射方式下可以相比柴油机获得更高的发动机输出功率和热效率。     

降低柴油车微小颗粒排放的技术

柴油机具有热效率高等许多优点,但柴油机排气中的颗粒会对人体健康构成威胁。介绍了降低柴油机颗粒排放的相关对策和新技术。     

利用二级增压降低Wartsila四冲程中速柴油机排放

NOx和CO2的减排要求是促进未来内燃机发展的主要因素。NOx排放可通过使用Miller循环冷却燃烧过程来有效地降低。但是高度Miller循环（进气门提前关闭）需要高增压压力。对此,有效的措施之一就是采用二级增压系统,可使增压压力达到10bar。采用二级增压还可提高发动机效率以及降低CO2排放。发动机效率的提高是采用高效二级增压系统以及通过Miller循环使发动机压缩和膨胀冲程之间实现更佳的比例划分的结果。因此,Miller循环与二级增压系统相结合能使NOx和CO2排放都得到有效降低。为查明进气门关闭（IVC）提前与二级增压系统相结合所蕴含的潜力,采用一维模拟软件进行了研究。为寻求各种负荷下的最佳IVC,还利用可变的IVC系统进行了研究。在Wartsila 20型柴油机上进行了二级增压系统样机、极端提前的Miller定时以及短的扫气期的试验。将这些试验结果与模拟结果以及与前期试验（一级增压,压比最高达6．2bar,中度Miller定时）的结果进行了对比。本文还介绍了样机的结构以及目前的发动机为适应增压度的提高以及为增设辅助设施而需要作出的修改。模拟结果以及作出的假定通过试验得到验证。以下几点是在Wartsila 20型机上通过二级增压技术结合IVC提前技术所得到的结果：①极端提前的Miller定时使NOx排放减少达50％;②燃油消耗率的改进潜力得到证实;③由于高空／燃比使高负荷区热负荷得到改善,但由于进气流量受到限制,使部分负荷性能较差;④负荷承受能力及烟排放性能变差。但可采取可变的进气门关闭（VIC）系统加以解决。     

采用新环保技术的Bombardier TRAXX DE机车

在世界范围内正在努力减少铁路柴油机排放的形势下,Bombardier运输公司正在大力开发未来的节能技术。该公司与欧洲铁路工业协会（UNIFE）中的发动机制造厂、铁路运营公司以及铁路机车车辆制造商密切合作,使UNIFE在欧洲环保标准的进一步发展中扮演积极角色。除此之外,优化现有技术,同时开发新技术,也是Bombardier公司发展战略思想的组成部分。针对这种技术背景、立法情况以及铁路车辆产品使用寿命长达40年之久的事实,TEAXX机车平台由于采用模块化结构,不仅能够使新机车适应最新技术,而且也能够使现有机车适应最新技术。     

轿车发动机活塞冷却方法研究——第二部分 采用热管冷却活塞

在第一部分研究中,研究人员发现在高速往复运动状态下热管的导热系数有显著改善。然而,由于商用热管即使经受高速往复运动,其导热系数也不易提高,因而这种冷却方法很难应用到轿车发动机的活塞冷却。鉴于第一部分报告中的数据,本田公司技术中心决定开展轿车发动机活塞冷却用的热管设计研究,提出了1种最佳设计方案,并对它进行了热分析。结果发现,它可以将热量从必需冷却的活塞头中心区域传递到活塞裙部,显示了其有效冷却的可能性。虽然这种分析是基于一些假设,并且还存在因加装热管带来的耐久性和质量增加等问题,但通过创新努力可以将其拓展成为1种高级的发动机冷却系统。     

本田公司新款3.5L V6涡轮增压直喷汽油机的开发

介绍了新开发的配装NSX新车型用的超级跑车发动机。新开发的发动机要满足车身布置要求的高动力性能。通过选择3.5L排量及采用V6气缸布置和涡轮增压器,发动机达到较高的功率且结构紧凑,能在车身后部安装由混合动力电机与新开发的变速箱组合而成的动力系统。润滑系统采用干式油底壳系统,它能确保超级跑车在所有可能的行驶状况下得到可靠的润滑。燃烧系统采用高滚流气道、直接喷射和进气道喷射的双喷射系统,能提高动力性能、热效率并降低排放。为了应对高功率带来的热负荷增加,在燃烧室和排气道周围采用3段式水套,优化了气缸盖各部分的冷却液,因而能抑制爆燃和冷却排气道。缸孔采用喷铁涂层,它能增强冷却效果并减轻质量。喷铁涂层缸套比传统铸铁缸套和铝制缸套更硬、更薄,因而能在不增加缸心距的同时,在气缸间布置冷却水道。