八十年代柴油机展望——发动机设计与发展趋势的评述

在七十年代中,对燃料经济性的强调和排放、噪声控制法规的实施等外界因素,给柴油机带来深刻影响。本文就柴油机工业对这些新的要求作出的反应加以评述。特别对在柴油机的设计与发展中应用电子计算机和先进的测试设备方面给予了极大的注意。     

激光辐射式光电弯沉仪

公路建筑计划的胜利实现是与现代化的路面使用质量的检验手段分不开的。众所周知,现行的试验是用МАДИ-ЦНИЛ杠杆式弯沉仪在现场评定路面的强度。 然而用这种装置进行量测的许多研究分析表明,其误差值显著地超过BCH46—72规范值。 在西伯利亚公路学院进行了用现代化工具量测路面表面变形的工作,它同时具有量测所允许的精度。它解决了汽车量测时的问题,并探明了一次量测至发生弹性变形的时     

黄海海底探宝记

我被冰冷彻骨的海水冻得混身麻木,一边跟变幻莫测的波浪作斗争,一边把一条带浮标的锚链放到70呎以下的沉船处。在开始的15呎以内,太阳光透过混浊的海水,使我还能看得出一些东西。在那以下我就进入了一片黑暗世界,仅仅还保持着我的触觉。在锚链的尽头,我的潜水伙伴拉住了我的一只手,把我领到一段船体上。我努力根据我的感觉设想出它的形状,这个完整的舱壁的一边由两根直立的圆木支     

柴油机选择性催化还原催化器的最佳布置方法

随着美国2007年第2阶段（Tier2）第5级（Bin5）排放法规的出台,大多数新型柴油车都要求安装氮氧化物（NOx）后处理装置。一种有可能降低NOx排放的技术就是尿素选择性催化还原（SCR）,该技术现已成为柴油机普遍可以接受的选择。尿素SCR是能够达到NOx法规限值的首选技术,并正在进行引入重型客车的研发,以满足美国Tier 2 Bin 5排放限值的要求。还介绍了包括柴油氧化催化器、催化型柴油颗粒过滤器和SCR催化器在内的SCR系统的要求,讨论了如何合理布置SCR催化器的方法。在研究中,由SCR系统总成和发动机台架的试验研究结果显示,候选的几种SCR布置方案可以与传统的SCR系统布置一比高低。     

低峰值气缸压力高功率柴油机的研究

对1台采用斜顶燃烧室和直气道的高速高功率柴油机进行了试验研究。目标是要在最高气缸压力增幅最小的情况下提高发动机的升功率。市场和社会都期望改善柴油车的驾驶性能,并期待提高发动机的升功率,以减小排量,进而减少二氧化碳排放。当采用会伴随最高气缸压力大幅增加的传统方法来提高升功率时,发动机的质量会增加,摩擦状况会恶化。因此,对提高升功率的新技术进行了试验研究,通过将转速由基准发动机的4000r／min提高到5000r／min,能使最高气缸压力的增幅最小,同时又能使制动平均有效压力保持基准发动机的原有水平。为了确定发动机额定转速增加1000r／min后的进、排气系统技术参数,首先进行了发动机的循环模拟研究。在模拟研究结果的基础上,制造了1台采用斜顶燃烧室和直气道的单缸发动机。这些参数的更改导致了燃烧恶化,并且,总指示平均有效压力比基准发动机的低。分析了试验中燃烧恶化的原因,确定了斜顶燃烧室的形状和能提供更佳燃烧的喷油系统技术规格。然后,按照这些技术参数制造了1台4缸发动机。在5000r／min的额定转速下,测得的升功率为76kW,比基准发动机的高25％以上,同时实现了最高气缸压力和排气温度增幅最小的目标。结果还发现,除了提高额定转速外,提高进气质量流量也是抑制最高气缸压力和排气温度升高的影响因素之一。     

增压直接喷射汽油机的潜力

Volkwagen集团研发中心在1台喷油器和火花塞中央布置的2．0L燃油分层喷射增压汽油机上分析了油束引导燃烧过程的汽油直接喷射的潜力。同时,Volkswagen品牌在业内的影响力,及其已于1999年量产的第1代直接喷射汽油机,使之成为汽油直接喷射领域内具有实践经验的权威公司。     

柴油机喷油系统的发展第4代共轨喷油系统

为满足日益收紧的排放法规要求,柴油机管理系统正变得越来越复杂,不仅尺寸越来越大,而且其价格也日趋昂贵。研究的目的是在将柴油机优势最大化的前提下,开发一种简单且价格低廉的发动机管理系统。为此,提出了结合“动力”与“智能”的开发理念。“动力”意味着可以提供250～300MPa极高喷油压力的喷油系统;而“智能”意为领先的的闭环控制系统,这一系统可以利用集成在喷油器内部的压力传感器获得压力信号,自动修正喷油特性,即智能精准修正技术。这一技术将为柴油机创造出空前的附加价值。     

采用两级可变压缩比系统提高车用汽油机的效率

发动机小型化与涡轮增压相结合是目前实现汽油机二氧化碳减排目标的主要技术措施之一。发动机小型化具有众所周知的优点．但其缺点是在高负荷时易发生爆震,并且需要通过提高增压度来补偿功率的下降,所以必须采取降低发动机压缩比的措施。另外,部分负荷时的增压压力升高会导致其效率变差。采用两级可变压缩比（VCR）系统可以弥补上述缺点。动力长度可变的两级VCR系统可以采用长度可变的传动部件来代替传统的传动部件,因此,只需对现有的发动机结构作较小的改动。在过去几年中,研究人员一直在研发这种长度可变的连杆系统。根据目前的发展状态。详细阐述该系统的工作原理和特性,对各种压缩比的范围和驱动转速的考虑进行详细讨论,将两级VCR系统与全可变VCR系统进行比较,并展望如何在现有的先进汽油机中,利用两级VCR系统的潜力降低二氧化碳排放。     

Hyundai公司新一代1．8L汽油机

Hyundai公司开发出1款新型1．8L汽油机,以替代紧凑型及中型轿车上的老机型。该汽油机首次被配装在2011年亮相北美市场的Hyundai公司新款Elantra汽车上。通过应用双连续可变气门正时系统,以及能获得中、低速大扭矩和高速大功率的两级可变进气系统,这一新机型实现了高动力性能和低燃油耗。此外,优化了下部结构件和进气系统零部件,与此同时,也十分重视减轻部件质量,以降低噪声水平。该汽油机符合美国特超低排放车和欧5排放法规。简要介绍了新一代1．8L直列4缸汽油机（Nu汽油机）,以及为提高动力性能、减少燃油耗、降低排放和振动噪声而采取的各种相关技术。     

日产汽车公司新5．6L V8汽油机的开发

为了满足人们对更清洁汽车、更好燃油经济性和更佳发动机性能日益增长的需求,日产汽车公司开发了新VK56VD型汽油机。这款5.6LV8汽油机将被用于新InfinitiM56运动型豪华轿车。为了提高功率和效率,同时减少发动机对环境的影响,该汽油机采用气门动作和升程连续可变、汽油直接喷射等关键技术。介绍了VK56VD型汽油机的细节,以及所用技术的亮点和开发措施。