采用可变压缩比技术的新一代汽油机

日产汽车公司目前将研发、推广电动汽车作为其首要经营策略,同时利用直喷、可变气门机构、增压等技术,致力于提升内燃机效率,并改善环境情况。介绍了该公司研发的新一代可变压缩比涡轮增压发动机“KR20DDET”,将其独创的可变压缩比机构(VCR)与小型化增压技术完美结合,有效改善了动力性能与环保性能。详细分析了VCR机构的工作原理、结构与性能,以及为提高发动机性能所采用的相关技术。     

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.     

一种小型风冷汽油机高原功率恢复试验研究

汽油机在高原地区运行时，动力性，经济性及排放性能大幅下降，对有特殊功用的某小型汽油机进行了高原恢复功率的研究，主要采取了提高压缩比，改变点火提前角及采用进气脉冲增压技术,从试验中可以看出，该发动机在采用最佳压缩比，最佳点火提前角的前提下，采用进气脉冲增压技术措施可以提高发动机功率，降低排气温度，并可恢复功率50．7％。     

提高高原用发动机的性能

文章着重讨论了改善和提高高原用发动机的性能问题,认为在当前情况下,除了积极推广高原发动机涡轮增压技术外,采用机械增压、利用进气系统动力效应、使用含氧燃料等,都是提高非增压发动机动力性能时值得考虑的措施. 在改善和提高涡轮增压柴油机性能方面,目前应改善脉冲增压系统、使用脉冲转换器、选择低速配合设计方案、采用复合增压等,以便提高发动机的低速性能;推广中冷技术、使用液力风扇离合器、采用启动加浓及进气加热等措施,以便降低发动机的热负荷;改善发动机的起动性能;综合提高发动机的性能.另外,文章认为可变压缩比及增压补燃发动机更适合于高原的特点,是值得研究的机型. 对于汽油机来说,除了上述的某些共同性问题外,还应注意研究化油器的改进与增压压力的控制、爆燃及点火系统的性能等问题.     

全可变气门机构在涡轮增压直接喷射汽油机上运用的潜力

未来汽油机,特别是减小排量的小型化汽油机,将应用增压度更高的废气涡轮增压技术、全可变气门机构和缸内均质直接喷射技术。德国Kaiserslautern理工大学和Karlsruher技术研究所合作研究了这些技术组合中的每项措施对发动机目标参数的影响,介绍了这些试验研究的成果。     

增压技术和缩小排量策略

大功率发动机在城市行驶工况中因负荷率太低而使其燃油经济性极差。于是,如何通过转移发动机工况点以求降低发动机的比油耗,成了世界汽车行业近年来关注的焦点之一。特别是大功率汽油轿车,在不放弃汽车动力性的前提下,通过增压来缩小排量有着巨大的节能潜力。因此,增压技术在国外轿车汽油机上的应用呈不断上升的趋势。《增压技术和缩小排量策略》一文正是在这种背景下写成的。 众所周知,增压技术用于柴油机首先是为了提高升功率,同时也为了解决碳烟和碳氢化合物排放的问题。但是,汽油机增压至今尚属罕见。其原因之一就是增压会给汽油机带来更大的爆震倾向。在少数采用了增压技术的汽油机中,它们的爆震控制比自然吸气式汽油机中更加复杂,而且单单依靠调低增压压力和推迟点火往往还不能完全控制住爆震,以致人们不得不适当降低增压汽油机的压缩比。很自然地把人们的思路带到了可变压缩比电子控制。这是国外目前汽油机的发展方向之一。本刊接下来将介绍国外的可变压缩比电子控制技术。 在柴油机中已广泛采用废气涡轮增压器,在汽油机中遇到了新问题。首先是涡轮增压器本身固有的低速响应特性比较差的问题,在汽油机中更为突出,因为汽油机采用量调节,它的废气流量跨度范围太大,低速、低负荷时废气流量太低。其次,在汽油机暖机阶段中需要利用废气的热量加热三效催化转化器,而废气涡轮增压器正是从废气中吸取热量的装置,因此对暖机排放控制会产生不利影响。本刊将专门介绍采用涡轮增压器的汽油机如何满足ULEV的排放要求,以飨读者。     

Fiat公司极度小型化的2缸汽油机

新型0.9 L 2缸增压汽油机是Fiat动力传动技术公司发动机开发的重要里程碑。被命名为"Twinair"的汽油机是极度小型化的杰出代表,不仅其总排量被减小,而且气缸数也减少了。通过废气涡轮增压与Multiair可变气门机构相结合,达到了出众的发动机功率,即相当于排量比其大50%的自然吸气发动机的功率,而且至少节油25%,废气排放满足目前实施的欧5排放标准。此外,Twinair 2缸汽油机的整个系统是按欧6排放标准要求设计的。由于采取了全面的优化措施,其噪声-振动-平顺性性能也成了小排量发动机的新标杆。     

日产可变压缩比发动机

“可变压缩比的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。在增压发动机中,为了防止爆震,其压缩比低于自然吸气式发动机。在增压压力低时热效率降低, 使燃油经济性下降     

可变压缩比活塞

<正> 英国内燃机研究所(BICERl)有一个零部件开发实验室。早期的开发型可变压缩比(VCR)活塞就是在这里研制成功的。该所的研究部主任唐·帕尔默认为,现在该是开发利用可变压缩比活塞的时侯了。他还说,采用了可变压缩比活塞后,涡轮增压发动机在整个转速范围内都能满意地工作。 实际上,可变压缩比活塞的首次研制是在1952年。当时研究它的目的是为了将高压涡轮     

新型直列3缸1.2 L机械增压汽油机

介绍新型1.2 L 3缸HR12DDR型汽油机,其开发目标是达到欧洲B级车市场最低的二氧化碳排放,并通过优异的动力输出性能来满足用户的驾驶乐趣。同时,该汽油机的开发目的也是为了满足日趋收紧的法规要求,以及将来取代轿车柴油机。2011年,该汽油机已被应用在日产汽车欧洲市场的Micra车型上,达到了新欧洲行驶循环的二氧化碳排放限值95 g/km。为了降低燃油消耗率,通过提高压缩比,最大限度地提高热效率,并尽可能降低机械摩擦损失。通过汽油直接喷射系统优化燃烧。选择带有旁通阀和电磁离合器的机械增压系统,在不牺牲动力性的前提下实现更好的燃油经济性。详细介绍了HR12DDR型汽油机及其应用的技术亮点。     

满足多款小型化汽油机应用的电动机械增压器性能参数研究

发动机极度小型化是现代内燃机满足新排放法规的1种措施。发动机小型化程度越高,产生的CO2也越少。如此,发动机就需要更高的增压水平来达到更高的扭矩性能。对于目前的传统增压系统来说,低转速下实现瞬时负荷下的高增压是1个值得关注的问题。Aeristech公司已经开发出1款电动机械增压器,与传统涡轮增压器匹配后组成1种新型的两级增压系统,这使得相对简单的小型化汽油发动机可以应用到主流汽车上。鉴于大多数电动增压装置是提供瞬时输出以减轻涡轮迟滞,电动机械增压器更能在稳态下提供空气。因此,电动机械增压器具有双重功能:减轻涡轮迟滞和弥补涡轮增压器或主要增压装置的压气机性能。电动机械增压器既有传统机械增压器的功能,同时又有传统电动增压装置的功能。同时,电动机械增压器可以替代多级涡轮增压器布置中的第一级涡轮增压器。对1款高级的2.0L增压汽油机应用此电动机械增压器进行了仿真,对1款1.2L极度小型化发动机应用此电动机械增压器进行了试验。目前,主要有2种电动机械增压器设计方案:一种使用单独的电动机和控制器(功率电子元件),另一种是将控制器(功率电子元件)和电动机集成为一体。压气机单独作用时有宽广的性能区间和80%的峰值效率,与电动机和控制器(功率电子元件)结合后可以在0.5s以内达到全负荷运行。方案设计时进行了优化使其单位体积最小化和提高其在汽车机舱内布置的灵活性。另外,电动机械增压器已经在MAHLE 3缸直接喷射发动机上进行试验。这款发动机的升功率高达161kW,同时在整个发动机转速区间内扭矩曲线大体上都是平坦的。     

现代轿车可变压缩比(SVC)控制新概念

萨伯公司是开发涡轮增压汽油机的先锋之一,并且在八十年代就已经形成了一种可变压缩比的想法。借助于SVC概念,萨伯公司现在已经将它的理想转变成了现实。在今天技术要求的背景下,人们决定在一台1.6L五缸试验发动机上采用压缩机作为增压器,实现可变压缩比概念。本文介绍这台试验发动机的结构原理和性能。 可变压缩比(SVC:Saab Variable Compression)是在汽油机发展     

德国大众新型1.4L TSI发动机双增压系统分析

为提升传统汽油机的节油性能,汽车制造商开发了各种先进的发动机技术,如可变气门、稀薄燃烧、汽油缸内直喷、可变压缩比等技术,其中一些技术已得到了广泛运用。对于汽油机,通过缩小排量转移发动机部分负荷时工况点可以实现巨大节能效果。然而,缩小排量也意味着降低了发动机的动力,为提升缩小排量后的发动机动力性往往采     

马勒汽油直喷增压发动机活塞新结构

现代轿车汽油机可以通过一系列的技术创新,诸如可变气门定时、汽油直喷、增压挤气组合等,不断地克服其在油耗方面相对于柴油机的缺点.实际上,基本发动机的零部件也能在这方面做出重要的贡献.其中,活塞组具有特别重要的意义.例如,马勒公司除了降低活塞的摩擦以外,还通过对活塞结构的创新来降低往复惯性力.     

可变压缩比在全米勒循环汽油机上的潜力

考虑到实际行驶排放(RDE)法规,目前改善汽油机部分负荷效率已成为焦点。德国IAV公司和茨维克的西萨克森大学的试验研究已证实,利用米勒循环与可变压缩比组合的方案能显著降低小型化机型的部分负荷燃油耗。     

博格华纳:携最新涡轮增压系统产品技术亮相

BorgWarner博格华纳在2013年上海国际汽车零配件、维修检测诊断设备及服务用品展览会展示了最先进的涡轮增压技术,如:R2S~(?)两级可调涡轮增压系统、VTG可变截面涡轮增压系统、汽油机乘用车涡轮增压系统、EFR改装用涡轮增压系统、旁通阀涡轮增压系统。     

改善机械增压2.4L直喷汽油机的燃油经济性及低速扭矩

对1台具有进气门晚关米勒循环和高几何压缩比的机械增压2.4L直列4缸直喷汽油机进行仿真设计及测试,通过改动齿轮传动比降低发动机转速。选择1台3.3L自然吸气V6发动机作为参比机型。该机械增压直喷汽油机的目标用途是中型客车或中小型货车。采用计算机辅助工程软件GT-Power进行部件选取和进气道开发。利用动力总成仿真模型证实,相比V6参比机型,直列4缸机械增压汽油机的燃油经济性及性能都得到提高。机械增压器集成电磁离合器、中冷器及进气歧管。通过改进内部电路,将大量新软件集中于量产的发动机电控单元中。容积效率采用发动机自动图谱技术和软件进行标定。在数据处理时,将原始输出编辑为点-斜线格式。全因子试验设计为最有用的标定区生成模型。发动机测功机的试验结果表明,在模拟的联邦试验规范行驶循环下,有望大幅改善燃油经济性。现阶段正在进行增压器离合器控制技术的开发及车载测试。     

可变压缩比技术对发动机性能影响的研究

从理论上分析了可变压缩比技术在汽车发动机上应用的必要性,详细阐述了可变压缩比技术的应用对改善发动机的燃烧过程,综合提高发动机的动力性和经济性,降低发动机的废气排放污染等方面的意义。     

可变增压

正在发动机上有大家熟悉的气门正时可变、气门行程可变、进气歧管长度可变等,其目的都是为了更精确地控制发动机进气。而VTG可变增压技术是将增压器控制变得更精确上期我们介绍的博格华纳两级可调整进气增压器(regulated two-stage turbocharger)进一步释放了涡轮增压器的潜能,目前还有一种VTG(Variable Turbine Geometry     

DiesOtto发动机通往理想发动机之路

由汽油机与柴油机"联姻"产生的Diesotto发动机技术涵盖了可控点火系统、汽油直接喷射和可变压缩比等众多的先进技术,其中可控点火系统体现了Diesotto发动机技术的核心.