采用机械涡轮复合增压系统优化7.8L柴油机的稳态效率和排放性能

与传统的涡轮增压器或机械增压器相比,内燃机采用机械涡轮复合增压系统具有更多优势。机械涡轮复合增压系统将机械增压、涡轮增压和驱动耦合装置集成在一起,通过涡轮轴和连续可变传动机构(CVT)之间双向传递扭矩的高速驱动系统,能够在涡轮轴和发动机曲轴之间实现对总传动比的控制。由于避免了超速和涡轮迟滞的限制,涡轮的高效设计成为可能。日本五十铃汽车公司认识到了机械涡轮复合增压系统的优势,和日本超级涡轮技术公司共同评估了机械涡轮复合增压系统相对于传统的涡轮增压器的收益。     

应对实际行驶污染物排放工况的汽油机直喷系统的演变

为进一步保护环境,降低汽车尾气排放对地区环境的影响,必须持续改进汽油发动机的排放性能。在实际行驶工况中,需要重点控制发动机瞬态工况、燃油喷射差异、进气量和气缸壁温。发动机控制策略对降低排放的优化空间有限,需要通过形成良好的燃油喷雾来改善燃烧环境,从而降低排放。优化喷雾的目的是让气缸湿壁最小化,以及在发生湿壁时让油膜快速蒸发和扩散。提高喷雾均匀性对优化喷雾至关重要。最初认为,提高喷射压力可以达到优化喷雾和提高喷雾均匀性目的,即提高喷射压力可以提高扩散速度和降低贯穿距,从而减少湿壁,改善混合气形成,同时避免喷射压力过高带来的摩擦损失增加。本研究表明,优化喷油器喷嘴可以提高喷雾扩散性和均匀性,从而有效减少壁面燃油附着,避免因喷射压力过高带来的摩擦损失的增加。     

采用高导热碳化硅蜂窝结构的先进非旁通废热回收系统的开发

废热回收(EHR)系统是改善燃油经济性和车内舒适性的有效且充满吸引力的方法之一,对于冬季的混合动力汽车尤为如此。多数传统旁通系统的热执行器都含有旁通管和旁通阀,从而导致EHR系统的体积和质量都较大。在有效改善EHR系统废热回收性能的同时,必须使系统的尺寸和质量最小化。非旁通系统回收来自废气的热量,对其废热回收性能进行设置,以确保在高发动机负荷下不超过散热器的冷却能力,从而防止整车动力系统过热。对于非旁通系统来说,在高发动机负荷或高冷却液温度条件下,减少回收热量及在低发动机负荷或低冷却液温度条件下增加回收热量是必不可少的。提出了一种能取代原有旁通阀机构的先进非旁通EHR系统,该系统采用的是能根据冷却液温度或发动机负荷自动限制回收热量的双层冷却液通道结构,可实现发动机预热阶段的有效废热回收及高发动机负荷或高冷却液温度条件下的有效散热。介绍了该先进非旁通EHR系统的基本结构。试验结果表明,该系统在冷起动阶段具有良好的废热回收性能,在发动机高负荷下具有良好的散热性能。     

车用柴油机技术动态回顾

由于受到降低温室气体排放及改善汽车燃油耗要求的影响,日本国内自2018年起对总质量为3.5～7.5t的重型汽车开始执行废气排放法规。近年来,针对柴油机的技术研发工作重点在于改善其燃烧过程,同时采用全新的燃烧方式以降低废气排放及燃油耗。除了开发新型柴油机及排气后处理技术外,针对后处理装置的优化也势在必行。以2018年日本国内市场的新型柴油机研发成果为例,阐述了车用柴油机市场发展的趋势及技术动向。     

轻型货车用3.0 L柴油机的开发

2018年,ISUZU发动机股份有限公司开发出了4JZ1型柴油机,用于替换自2007年开始配装于ELF系列货车的4JJ1机型     

车用发动机燃烧技术发展趋势及未来展望

目前,内燃机对于实现低破排放目标仍起着重要作用。混合动力汽车及电动汽车已取得了一定技术进步,而内燃机热效率的持续提升又有利于电驱装置充分发挥技术功效。采用大流量废气再循环(EGR),提高压缩比并实现稀薄燃烧是内燃机用于提高效率的核心技术。     

提高车轮内置电机的结构完善性

车轮内置电机为未来电动汽车的新驱动系统提供了1种最佳的结构方案,可通过直接设置在车轮中的电机来驱动车辆前进。相关文献主要涉及这种电机电磁主动件的优化问题,而对于电磁从动件也需要进行详细的分析和广泛的验证。     

日本本田公司双电机混合动力系统的先进技术

为了应对降低CO2排放等实际环保措施,混合动力汽车（HEV) 及插电式混合动力汽车（PHEV) 的应用范围正在不断扩大。日本本田公司推出了1种先进的动力传动技术,该技术兼顾了顺畅强劲的加速性能及燃油经济性。     

可实现实际节油的前端附件带传动系统

由于泵气损失、机械摩擦损失和前端附件功率消耗等原因,发动机的指示扭矩无法完全传递给车轮。前端附件带传动系统(FEAD)对空调压缩机、交流发电机和动力转向泵等各种附件进行供油和控制,属于功率消耗装置。在实际驾驶条件下,标准燃油经济性试验并未考虑附件驱动力矩,仅将其作为5循环修正系数。因此,研究改善前端附件传动系统仍具有重要意义,对于空调压缩机和交流电机尤为如此。该研究有两个目的:一是定量测量FEAD系统的驱动力矩数值以评价附件产生的损失;二是利用评价标准设计一种能够有效减小FEAD系统摩擦的措施。为了确定所提方案是否值得开发,对FEAD系统的基本特性进行了研究。为使2.0L柴油机FEAD系统的驱动力矩最小化,设计了多种方法。在实际驾驶条件下,测量广泛采用了附件负荷控制器和温控箱。对FEAD系统进行改造,如优化多楔带、惰轮、张紧轮和附件等,驱动力矩得以显著减小。因此,这是一种在联邦测试循环(FTP)、欧洲新驾驶循环(NEDC)和实际驾驶排放(RDE)试验等标准试验模式下改善车辆燃油经济性的重要措施。     

12V混合动力电动增压系统

现代汽车欧洲技术中心与集成动力传动技术公司已合作开发出了1款用于轿车的新型驱动方案,由1台4缸1.7L柴油机与1套名为"Supergen"的12V轻度混合动力系统组成。后者将1台混合动力电机与1个电动压气机组合布置于紧凑的壳体中。这种新型的12V电压技术是借助于发动机低速化而能显著降低CO2排放的低成本方法。与采用电动压气机的48V轻度混合动力系统相比,其在相同的行驶功率情况下具有系统总成本更低的优势。