采用分析先导的设计方法开发新型13L重型柴油机

介绍了一种主要应用于中国重型货车市场的新型13L重型柴油机的设计开发。提供了使柴油机适用于中国市场运行的专有特性信息,详细描述了所用的设计技术。为了满足这些苛刻的要求,广泛应用了分析先导的设计方法,这一方法允许先对组件、子系统和整个发动机、后处理和车辆系统进行模拟,然后进行样机硬件设计。这样可以得到以前所不能达到的系统和子系统级的优化程度。描述了针对中国的排放策略以及对新型柴油机的实体设计策略,并提供了一些柴油机性能耐久性的细节。讨论了柴油机的构造,详细分析了机体、气缸盖及其密封、气缸和轴承等主要零部件。重点对气缸盖、机体和气缸盖衬垫进行分析,以保证在很高的缸内压力下密封的可靠性。讨论了在很高的缸内压力下工作的灰铸铁气缸盖的设计。同时也给出了轴承系统在不同润滑和运行条件下的优化和可靠性设计。对燃烧室的热流量进行估算,并根据估算结果对所采取的措施作了说明。     

为Renault商用车MASTER开发的ZD30CTi发动机

为了配合2004年1月发布并上市的Renault公司小型商用车MASTER,Nissan柴油机公司新开发了ZD30CTi发动机。该机型建立在市场表现优异的ZD30DDTi发动机基础上,在该公司内首次尝试了前置引擎前置驱动的横置安装并采用共轨燃料喷射系统,满足了欧3和欧洲2000排放法规,而且充分考虑到欧洲市场的使用环境和提高了耐久性。     

满足欧4标准的发动机及其排放控制技术

北美、日本和欧洲这些交通运输高度发达的国家已经引用越来越严的排放法规。在国际化形势下,其他新兴市场对排放和燃油质量的控制也日益严格。发动机管理与排放控制系统相结合可以满足越来越严的法规。讨论了几种发动机排放控制系统的实例以及开发排放控制系统组合的方法。还对某些原设备制造商宣称能在不用NOx后处理的情况下达到美国2010重型车排放法规和欧5重型车排放法规的观点进行了探讨。     

机车转向架构架耐久性和剩余寿命的评定

在对旧内燃机车进行现代化改造时,人们期望延长机车主车架和转向架构架的使用寿命。因此,本文对转向架构架的运用情况、耐久性及可能的剩余寿命进行了理论分析,并通过构架部件的台架试验对其潜能作了验证。对不同机车的转向架构架提供了预期的剩余寿命。     

ТЭМ18Д型内燃机车牵引发电机和同步励磁机的励磁系统

介绍了牵引发电机和同步励磁机励磁系统的组成和用途以及调节组件及其与机车电气线路的连接。对电流电压传感器、励磁机输出整流器、发电机故障的励磁组件等电路的工作原理及组成也作了逐一介绍。     

车辆隐性裂纹的检查方法

铁道车辆可分成车体和转向架。本文主要介绍车轴和转向架等结构件的5种无损检测方法,利用超声波探伤法、磁粉探伤法、渗透探伤法、放射线穿透法、涡流探伤法就可探测出这些主要零件的隐性裂纹,从而确保列车的安全运行。     

满足日本排放法规的2．0L直喷式柴油机的开发——稀燃氮氧化物捕集催化系统的开发

为了满足严格的排放法规要求,开发了带稀燃氮氧化物捕集催化剂的排放控制系统;开发过程中的难点是如何在不影响驾驶性能的前提下实现过量空气系数的控制。介绍了新开发的过量空气系数控制系统,该系统已被应用于2．0L柴油机。这一新开发的排放控制系统满足了日本2009年排放法规的要求。     

以具备多连杆机构的可变压缩比系统提高发动机性能的研究

介绍了一种应用多连杆机构的可变压缩比（VCR）系统的基本结构及其工作原理,并描述了该系统实现压缩比连续可变控制的特点与潜力,以及设计紧凑、低振动、低摩擦的VCR原型机的方法。另外,还着重研究了VCR系统应用于涡轮增压发动机时对发动机性能的影响,以及改善燃油经济性等多种应用效果。     

新型冷却系统对柴油机性能和排放特性的影响

汽车制造商和工程师一直致力于改进柴油机性能和降低排放的研究,使其能满足多种排放法规的要求。为此,通过使用一种由电子执行器控制的车用柴油机冷却系统,对诸如冷却液高温控制、快速升温和后冷却等新的冷却策略进行了研究。对1款2．7L高速直喷式柴油机的冷却系统进行了改造,并采用新欧洲行驶循环进行了柴油机试验。传统的水泵与柴油机断开,由无刷直流电动机对其实施电子控制。调节阀安装在位于柴油机与冷却组件之间的冷却液通道中。总之,这种改造既降低了燃油消耗率,又减少了总碳氢和一氧化碳等废气排放。尤其在低转速、低负荷运行条件下,通过控制冷却液的高温,这一效应相当可观。此外,通过水泵的独立运行,并利用阀控制冷却液流量,缩短了冷起动过程中的升温时间,从而降低了有害物排放和燃油消耗率。     

气缸盖衬垫强度的计算机模拟分析

为防止气缸盖衬垫在发动机运行过程中损坏,研究了多层钢板气缸盖衬垫的特性,包括对缸内压力的密封性和疲劳强度。柴油机缸内压力高且气缸盖螺栓轴向拉力大,使衬垫处于苛刻的环境中。发动机性能提高后,衬垫钢板会出现裂纹,必须采取相应的对策。平的中心钢板产生裂纹的原因尚未找到,先前也没有相关的评估方法。因此,采用三维非线性有限元计算方法分析裂纹产生的原因。首先进行静态加压台架试验,并测定气缸盖衬垫的应变量,以确定计算的有效性。然后采用相同的方法计算应变分布,重点是钢板的位置。结果表明,裂纹方向上产生的应变取决于各钢板的相对位置。最后,采用相当于实际发动机耐久性试验的模型进行了估算,得出很高的应变,研究表明,裂纹是由钢板位置间的空隙引起的。该计算方法表明,当中心钢板厚度可变时,增加其厚度对减小应变很有效。中心钢板厚度的优化可使衬垫在完成实际发动机耐久性试验后不出现裂纹。