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。     

现代-起亚公司小排量SmartStream 发动机

SmartStreamG1.0发动机是现代汽车集团第3代SmartStream 发动机,具有1.0L排量,以Kappa系列机型为基础,并满足当今CO2排放法规的要求。介绍了这种新机型的设计理念和技术亮点,如双气门口喷射、冷却废气再循环,以及中间位置具有锁定装置的可变凸轮轴相位调节器。     

我国西南部山区隧道施工期支护结构力学行为特征案例分析

为研究我国西南部山区隧道施工期支护结构所面临的重大问题,将雅安—康定、汶川—马尔康高速公路的典型隧道作为案例,归纳总结施工期存在的高地应力、软弱围岩、断层破碎带、次生地质灾害等潜在危险源,通过现场实测数据深入分析不同危险源环境下支护结构体系的力学行为特征。研究结果表明： 1）当隧道穿越软弱围岩时,围岩强度低、自承载能力差,接触压力、钢拱架应力均显著高于普通围岩隧道,二次衬砌分摊荷载比例显著上升; 2）当隧道穿越断层破碎带时,支护结构受力需要较长时间才能稳定下来,其力学行为呈现出3阶段演化规律,前期快速降低、中期缓慢降低、后期基本稳定; 3）当隧道洞口穿越松散堆积体时,坡体稳定性易受到扰动,其支护结构力学行为具有显著的偏压特性,围岩压力主要集中在深埋侧; 4）高地应力与围岩强度联合控制着围岩稳定性与支护结构体系的力学行为,高地应力硬岩隧道也具有一定的流变时间效应,但由于硬质围岩的强度较大、稳定性较好,支护结构受力相对较小,安全储备较高; 5）高地应力软岩隧道的围岩压力与结构受力显著升高,其支护结构力学行为在施工期便呈现出明显的流变特性,开挖约200 d后,仍然保持着缓慢增长。     

压缩天然气发动机用气门和气门座圈的开发

气门座圈和气门对内燃机的性能、排放和可靠性起着重要作用。这些零件失效会导致内燃机性能恶化。由于压缩天然气(CNG)发动机的燃烧环境干燥,工作温度较高,会对气门座圈和气门的寿命产生不利的影响。Greaves cotton公司开发了1台由柴油机改制的单缸水冷气道喷射CNG发动机。开发中遇到的主要挑战是气门座圈和气门的磨损。为了避免故障,在座圈材料适应性、座面锥角、座面宽度、气门头部刚度、座圈与气门的同轴度和气门落座速度几方面进行了设计改进。通过修改设计成功地解决了气门和气门座圈的磨损问题,并通过发动机台架试验和车辆试验得到了验证。     

2023年智能座舱十大前瞻趋势

<正>当前,汽车产业变革路径正向电动化、网联化和智能化不断推进。智能座舱作为引领汽车行业变革的重要方向之一,对于用户的用车体验有着极为直观的影响。依托“华舆奖”评选,J.D. Power与同济大学HVR Lab从用户体验、技术配置、人机交互、安全性、场景智能等多个维度深入剖析,以不同的视角洞察智能座舱新趋势。     

Hyundai公司新一代1.8 L汽油机

Hyundai公司开发出1款新型1.8 L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1.8 L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。     

新一代载重车发动机活塞环端面磨损解决方案

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。     

Hyundai-Kia公司新型1.0 L 3缸汽油机

新型Kappa(κ)1.0 L汽油机配装在Hyundai i10型轿车和Kia Picanto轿车上,HyundaiKia公司将1款3缸汽油机与现代技术相结合,首次在这一排量等级的汽油机上采用可变气门机构。新型汽油机采用了可变进气歧管,功率可达到60 kW,最大扭矩达到了94 N·m。除汽油机外,还介绍了一种燃用汽油和液化石油气的双燃料机型,而乙醇发动机目前正处于开发阶段。     

Volkswagen公司采用模块化标准部件的新型3缸柴油机

Volkswagen公司凭借新型3缸柴油机创造了在小型汽车细分市场的通用基础。通过削减发动机系列,以及集成模块化的柴油机标准部件,与以往的多发动机策略相比,显著降低了费用和成本。研发重点是降低CO2排放,并使配备新发动机的Polo车型满足欧6排放法规的要求。     

商用和工业用发动机发展趋势

降低排放和改善能耗是决定道路用和非道路用发动机未来发展方向的重要因素。通过采用天然气替代柴油以实现燃料灵活性。为了满足未来的需求,发动机将变得更加复杂。此外,基型机上将采用更先进的附属系统,用来进行回收废热、气态燃料供给、排气后处理及其控制。增加发动机的复杂性将会增大整个动力系统的尺寸、质量及成本。未来发动机发展的另一个关键因素是优化基型机,满足未来的排放法规(包括CO2)要求,通过优化基型机弥补附件增加带来的尺寸、质量和成本的增加。发动机缩缸强化、新材料、减小摩擦、先进增压和燃油喷射系统技术等方面已在轻型车辆领域显示出潜力并已处于具体实施阶段。介绍未来商用和工业用发动机基型机的改进方案及潜力,描述这些技术如何改善商用和工业用基型发动机,以满足未来排放法规及燃油效率要求。