采用全可变气门机构的BMW公司V8双涡轮增压直接喷射汽油机

2012年6月,BMW公司将采用双涡轮增压技术的新型V8汽油机推向市场,该发动机采用汽油缸内直接喷射、Valvetronic全可变气门机构和双涡轮增压等先进技术,其主要开发目标是明显降低燃油耗和适度提高功率,同时推出4．0L机型,并且与BMWM公司采用相同基础发动机的新型BMWM5直接喷射汽油机具有较高的零部件通用率。新型V8汽油机首次同时配装于BMW公司新型6系GranCoup6轿车、5系GranTurismo轿车,以及6系和改进版7系轿车。     

2．0L涡轮增压进气道喷射与缸内直接喷射汽油机应用无节气门负荷控制策略的对比研究

对1台2．0L涡轮增压进气道喷射汽油机和1台对比用的2．0L涡轮增压缸内直接喷射汽油机进行了台架试验研究,这2台汽油机都采用全机械式连续可变气门升程技术的无节气门负荷控制策略。对比中使用的基础发动机是不带连续可变气门升程机构的缸内直接喷射涡轮增压汽油机。运行试验重点是研究部分负荷时的燃油耗及全负荷时的低速最大扭矩。在这2种发动机运行模式下,采用连续可变气门升程机构后,发动机性能比无连续可变气门升程机构的涡轮增压发动机更好。这是因为更好的涡轮增压器响应优化了扭矩特性。带连续可变气门升程机构的涡轮增压进气道喷射发动机的扭矩与涡轮增压直接喷射的基础发动机相当,但低速状态下扭矩比基础发动机更好。涡轮增压连续可变气门升程缸内直接喷射汽油机在全负荷低速状态下能获得最大扭矩。涡轮增压连续可变气门升程进气道喷射汽油机在降低燃油耗方面具有更大的潜力。     

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。     

卡特彼勒HEUI燃油系统的分析

HEUI燃油系统是由卡特比勒公司设计的一种非常独特的电控柴油机喷油系统，主要由6个基本零部件组成。从低压燃油系统、喷射致动系统、HEUI喷油器的运作说明其工作原理。结合广州地铁卡特柴油机的运用，阐明HEUI燃油系统在实际运用中的特点。     

直接喷射汽油机的废气再循环阀

自20世纪90年代中期柴油机采用直接喷射以来,外部废气再循环（EGR）就被用于降低压燃式内燃机的氮氧化物（NOx）排放。与柴油机类似,充量分层直接喷射汽油机也会产生较高的NOx原始排放。已经证实,与柴油机一样,这种直接喷射汽油机采用电动EGR阀的外部EGR是降低NOx原始排放的有效措施。德国Gustav Wahler公司开发并生产轿车及商用车柴油机和汽油机用的EGR阀部件,而瑞士Sonceboz汽车集团为电动EGR阀开发并生产电磁驱动装置和机电一体化系统。     

直接喷射汽油机用高压燃油泵的技术动向及其摩擦学研究

高压燃油泵属于直接喷射汽油机的主要部件之一。而直接喷射汽油机的高压燃油泵由于以汽油作为工作流体,其摩擦学特性（如耐磨损性、摩擦系数等）受燃油性质的影响。近年来,从乙醇汽油的应用来看,在汽油机性能方面,虽可有效地应用高辛烷值特性,但也加大了高压燃油泵摩擦学环境的复杂程度。简要介绍了高压燃油泵的技术新动向及其摩擦学环境,并在元件的滑动试验基础上阐述了高压燃油泵在运用乙醇汽油中的滑动特性。     

Opel公司新型1．0L涡轮增压直接喷射汽油机

Opel公司开发了一种新型1．0L涡轮增斥直接喷射汽油机,其功率为85kw。当发动机转速为1800～4700r／min时,扭矩可达到166N·m。12气门的1．0L火花点燃直接喷射汽油机是1．6L以下排量的3缸、4缸汽油机型谱中首款模块化发动机。该发动机运用了火花点燃直接喷射技术、可变气门控制机构,以及铝合金机体。据研发人员称,新型发动机的运行噪声比同类3缸机的低,甚至比4缸机的低。     

BMW公司3缸直接喷射汽油机的热力学

BMW公司在可变气门机构、废气涡轮增压和汽油缸内直接喷射等技术基础上开发了发动机标准组合部件,未来,它们将被应用于BMW公司的所有汽油机。同时,研究证实,为了充分挖掘燃烧过程的潜力,0．5L被认为是最佳的单缸排量。因此,BMW公司针对140kw以下的功率需求．开发了一种1．5L直接喷射汽油机。介绍这种机型的热力学潜力。     

乙基叔丁基醚或乙醇混合汽油对车辆性能及排放的影响

利用市售车辆和2套不同的燃料喷射系统（进气道喷射和直接喷射）,研究了7％乙基叔丁基醚（ETBE）混合汽油和39／6乙醇混合汽油对车辆行驶性能和排放的影响。发现使用ETBE或乙醇混合燃料后,车辆行驶性能略有下降,不过仍维持在可接受的水平。使用ETBE混合燃料,在装有缸内直喷发动机的车辆上,一氧化碳、总碳氢和氮氧化物排放均呈降低趋势,虽然这些车辆的排放都已达到极低的水平。由于研究中使用的车辆和燃料类型有限,因此仍需进一步研究,以获得有关乙醇或ETBE混合燃料的更全面结论。     

排量减小50％、效率提高30％的直接喷射汽油机

Mahle公司对内燃机缩缸强化的潜力进行了研究,并于2007年作为一种新技术推出1款3缸1．2L直接喷射汽油机。当然,这种当时新开发的示范性机型尚无法为其开发目标值提供佐证。然而,这种3缸直接喷射增压汽油机达到了比2．4L自然吸气汽油机更好的全负荷特性指标,在保持功率特性的同时,使新欧洲行驶循环的燃油耗和二氧化碳排放降低了30％以上。     

不同喷射策略下高压细水雾灭火试验研究

试验研究高压细水雾扑灭汽油池火的工作机理,对比了连续水雾喷射和脉冲水雾喷射抑制汽油池火的工作特性。搭建受限空间试验室,通过PWM(脉冲宽度调制)控制电磁阀来改变水雾喷射策略实现连续水雾喷射和脉冲水雾喷射。细水雾扑灭汽油池火的主要作用机理是窒息缺氧和表面冷却降温。试验结果表明:在开门状态的受限空间内,脉冲水雾喷射比连续水雾喷射能更有效扑灭汽油池火;相比连续水雾喷射,脉冲水雾喷射表现出先慢后快的灭火过程;脉冲水雾喷射较连续水雾喷射的降温速率高;脉冲水雾喷射能更有效抑制火场内一氧化碳生成。     

采用进、排气门正时控制系统的新1．6L4缸直接喷射涡轮增压汽油机的开发

介绍一种采用汽油直接喷射系统和双连续可变气门正时控制系统的新1．6L4缸涡轮增压汽油机。较高的环境性能要求迫使汽油机必需进一步提高效率。同时,改善动力性能对于增强车型的竞争力及市场的认知度十分重要。为了满足上述要求,开发了一种1．6L直接喷射涡轮增压汽油机。通过采用多种减摩技术,该机型达到了与2．5L自然吸气汽油机相同的高动力性能,而且其较低的燃油耗可与排量较小的汽油机相媲关。此外,该汽油机达到了美国低排放车第2阶段一超低排放车和欧5排放法规要求的低尾气排放性能。该汽油机已被命名为MR16DDT,第1款配装MR16DDT汽油机的车型是Juke。详细介绍了该款新型汽油机采用的各项技术。     

Bosch公司轿车用200MPa喷射压力共轨喷油系统

为了满足现在和未来的排放法规限值,先进的燃烧过程对喷油系统提出了更高的要求。Bosch公司开发出一种具有压电直接控制式喷油器和CP4高压泵的200MPa喷射压力共轨喷油系统,为柴油机开发新型燃烧过程提供了前提条件,也为发动机制造商提供了达到排放法规限值并进一步降低燃油耗和二氧化碳排放的机遇。     

高压喷射柴油机喷油嘴喷孔直径的优化

燃油喷射实现高压化对改善柴油机的排放是有效的。本文从喷射与燃烧角度来观察高压喷射后喷油嘴的喷孔孔径的变化，以直喷式柴油机为研究对象，应用喷雾动量理论，从喷射压力、喷孔孔径对喷雾特性、燃气混合、燃烧因素等方面的影响来阐明高压喷射时喷射与为匹配关系。     

减小摩擦降低汽油机的燃油耗和排放

为了降低燃油耗和排放,减小发动机的内部摩擦和摩擦学影响的研究已成为未来发动机发展的主攻方向之一。为了针对现有和未来产品的摩擦进行更深入的优化研究,Mahle集团投入了大量研发经费。在此研发工作的大背景下,除了对逐个零件直接进行优化外,还专门围绕组件优化对发动机整机摩擦特性的影响进行了研究。这一研究在一台2L轿车增压直接喷射汽油机上进行。     

马自达汽车公司的新型Skyactiv—G汽油机

马自达汽车公司为新一代汽车开发了命名为“Skyactiv”的新技术,该技术将汽车的驾驶乐趣与环保性和可靠性相结合,对马自达汽车公司长期的技术开发规划作出了贡献。介绍一种压缩比高达14．0的新型高效缸内直接喷射汽油机的开发。     

BMW公司新型直列6缸汽油机

BMW M3大型轿车和M4双座小轿车配装新型直列6缸汽油机。该直接喷射汽油机采用BMW双涡轮增压技术及高转速方案,输出功率达到316kW。据BMW公司称,新型汽油机的最大扭矩远高于500N·m,并采用高扭力的锻制曲轴,发动机转速可高达7500r／min以上。新汽油机曲轴箱采用封闭式结构,刚性极佳,能承受极高的气缸压力。     

Delphi公司压电直接控制式喷油器共轨喷射系统

2008年，Delphi公司的新型压电直接控制式柴油机喷射系统投入批量生产。这种200MPa喷油压力共轨系统的喷油嘴针阀直接由1个压电陶瓷执行器驱动，而无须经过伺服阀的转换，针阀能非常迅速地开闭，并与喷油压力无关，这样在降低燃油耗的同时，能使排放降至最低，并能达到更高的升功率和扭矩。该系统对最小先导喷油量进行优化控制，并与整个使用寿命期内稳定的喷油量相结合，能确保达到一流的燃油喷射性能。     

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。     

柴油机燃油喷射装置的发展动向

燃油喷射系统是柴油机中最重要的子系统,为满足柴油机的多用途需求,必须开发出高性能的燃油喷射系统。以柱塞式燃油喷射装置和共轨燃油喷射装置的结构、特点及功能为着眼点,介绍柴油机燃油喷射装置的技术发展动向,并以电磁阀式喷油器为例,阐述了材料技术的发展为先进的共轨喷油系统实现高压喷射与多次喷射功能提供了有力的技术支持。