开发一种更好的发动机

针对铁路用户的需要,供应商正在努力设计建造更理想的发动机。文中简要介绍EMD、GE、John Deere动力系统和MTU底特律柴油机四家公司根据自身的特点在研究开发低排放、高燃油效率、高可靠性和耐久性、低维修成本发动机方面所采取的对策以及所取得的成果。     

运用换气技术降低发动机二氧化碳排放

2008年,欧洲汽车制造商联合会主动提出降低汽车燃油耗或二氧化碳（CO2）排放量,由此其成为各国排放政策和用户关注的焦点。BMW公司在高效动力学开发策略下已提前开发出降低CO2排放的新技术,因而新出厂汽车的废气排放水平已低于协议规定的排放限值。在增压发动机上,换气系统的设计也对降低CO2排放作出了贡献。     

对燃用植物系生物燃料的柴油机性能及排放性能的研究

部分国家采用从废弃食用油中制取的酯化燃料作为柴油机的代用燃料,但这种代用燃料会产生黑烟或白烟,同时还会影响发动机的起动性能。由于生物燃料属含氧燃料,因此也担心在批量使用时会产生醛类物质等含氧有害物质。探讨了在低温下燃料析出固态物质的原因,以及生物燃料生成醛类物质的趋势,并在1台柴油机上,用3种生物燃料和柴油进行试验研究,比较各自的排放性能,同时明确脂肪酸组成对排放性能的影响。当饱和脂肪酸的比例升高,浊点和析出点也会上升,同时浊点与析出点之间具有明显的相关性。采用油酸甲酯时,醛类排放物在400℃时开始增加,而在低温范围内其生成数量较少。相比柴油,燃用甲酯燃料时,氮氧化物的排放会有所增加,而未燃碳氢化合物、一氧化碳及烟度均呈下降趋势。     

发动机冷却系统的技术动向

摩托车用的小排量发动机因要求采用轻量且结构简单的冷却装置,一般采用的是风冷系统,而轻型汽车及配装大排量发动机的摩托车则要求具备优异的环保性能、动力性能及静音性,所以普遍采用水冷系统。这2种冷却系统都是常用的发动机冷却方式。回顾了日本本田技研工业公司在开发轻型汽车发动机的过程中由风冷方式向水冷方式转变的过程,同时,介绍了目前发动机冷却系统的新技术和新动向。     

新一代载重车发动机活塞环端面磨损的解决方案

排放法规限值的日益收紧对发动机的各项研发工作提出了新的挑战。为了满足改进燃烧和提高发动机效率的要求,导致发动机的负荷增加和磨粒尺度增大。改进发动机会导致活塞环及活塞环槽面临苛刻的摩擦学条件,因而活塞环端面磨损正成为活塞环设计时要解决的关键问题。防止活塞环端面磨损最常用的方法是镀铬。但这种方法在耐久性（厚度太薄）和金相图（表面粗糙）上有一定的局限性。为此,现已开始采用氮化处理的不锈钢第1道活塞环,以改善对端面的保护。与镀铬层相比,氮化层的硬度较高,且比较光洁。然而,对于新一代载重车发动机而言,在某些情况下,采取氮化处理应对摩擦学条件的能力也有其局限性。一种新的解决办法是采用热喷涂工艺。这种工艺能增加保护层厚度,从而减少活塞环与活塞环槽的磨损。为了在严酷的工作条件下评价各种端面磨损解决方案的效果,设计了特殊的发动机试验程序。对各种活塞环技术的评定结果显示,热喷涂的性能最佳。长期试验结果也显示,热喷涂层能提高端面的耐久性。     

柴油机技术的10年回顾

在过去的10年里，柴油机所面临的最重要课题就是降低排放，改善城市的大气环境。针对这一课题，从1998年到2009年，排放法规限值被4次收紧，并且，涡轮增压、燃油喷射系统、废气再循环及排气后处理装置等众多柴油机技术也得到了显着提高。简要介绍10年来柴油机技术的发展。     

轻量化高性能发动机的气缸盖衬垫优化设计实例

介绍一种多层金属气缸盖衬垫设计实例。这种新型衬垫由3层金属薄层构成。1层带小凸纹的薄金属层作为中间层,用于气缸孔的燃气密封。在实际发动机试验中,使用在密封凸纹区涂覆橡胶的衬垫,观察在挡圈垫片上附加凸纹的影响。气缸孔部分衬垫各层间涂覆橡胶层的剥落显示出附加凸纹方向的差异。讨论认为,附加凸纹不仅对燃气压力可能有静态密封作用,并且在发动机运行条件下,能有效维持涂覆橡胶的弹性。表面涂层是新型衬垫设计中引入的另一个新设计特性。表面涂层是一种柔软的弹性树脂涂料,其作用是减小衬垫金属层上橡胶涂层压紧发动机配合面后的剥落。在热冲击试验中观察到,表面涂层可有效减少橡胶塌陷、屈服和涂层剥落等现象。论述了发动机配合面的粗糙度由具有吸收剂作用的表面涂层冷流特性填充。此外,还论述了表面涂层能够保护橡胶免受冷却液的负胀影响。     

新能源汽车市场的发展与预测

以纯电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHEV)及燃料电池汽车(FCV)为代表的新能源汽车市场,在世界各国的支持下得以稳定发展。汽车市场的现状及未来趋势仍在持续转变。总结了日本、中国、美国和欧盟等国家和地区的政策法规,并对2030年的新能源汽车市场的情况进行了预测。     

关于柴油车辆废气排放的治理动向

为降低柴油机排气中有害物的排放量,近年来加强了对排放的限制。在日本,排放法规适用于公路和非公路汽车和船舶,而对铁路车辆却不适用。在美国和欧洲,已对铁路车辆制定了严格的排放控制标准。本文介绍铁路车辆柴油机在排放控制方面的一些倾向和策略。     

TOYOTA TF109

定点观测 晚刹车型的车手，往往在1号弯也选择距离过弯点较近的刹车点。不过，在此之后的加速环节有可能发生侧滑。因此，赛车在1号弯弯心的速度是最低的。当苏蒂尔的驾驶超过极限时，赛车常常犹如“脱缰的烈马”难以驾驭，但同费斯切拉相比发生的意外的场面要少一些，加油！