活塞销衬套中硫化物腐蚀机理分析

近年来,发动机小型化促使发动机产品向轻量化和紧凑性方向发展。然而,由于增加涡轮增压器和其他方法以补充发动机功率和扭矩,使发动机功率密度增加,导致热负荷和机械负荷增大,导致压装连杆小头的铜合金衬套(活塞销衬套)容易发生腐蚀问题。以活塞销衬套为典型代表的汽车轴承,可以通过与机油中的极压添加剂二硫代磷酸锌(ZnDTP)反应,发生硫化腐蚀,但其反应路径尚未清晰。本研究旨在发动机实际运行环境下,探讨ZnDTP和铜的反应路径。为了确定温度、铜含量和机油恶化状态对腐蚀的影响,进行了部件腐蚀试验。试验结果表明,腐蚀机理的主要因素并不是ZnDTP和铜之间直接反应,而是中间产物起到了很大作用。在日本爱知(Aichi)同步辐射中心,通过补充使用X射线衍射(XRD)、X射线近边吸收结构谱(XANES)和X射线吸收精细结构谱(EXAFS),分析确定了中间产物结构。通过使用这种方法,得到的产物结构符合基本原理。

主动排气余热回收系统解决方案

随着温室气体法规持续收紧,出现了很多改善发动机效率的方案,其中包括废气余热回收。冷起动时,发动机催化器下游的废气通过旁通阀导入热交换器中,将其热量传递给冷却液以加速发动机暖机。这种方式有诸多优点,包括减少燃油消耗,随温度升高可提高发动机效率。此外,这种方式在较冷气候条件下具有更大优势,能够加速挡风玻璃除霜,提高安全性和舒适性,特别是结合混合动力模式需求发动机单独对车厢加热时。这类产品推向市场已经若干年,但是产品体积大、质量大、价格昂贵,这些情况为有竞争力的替代产品留出了发展机会。客户希望不太复杂的设计就可减少外形尺寸、质量和零件数量(即成本),同时保持或改善性能,包括集成1个主动式旁通控制阀。重点介绍了1种排气余热回收系统设计,包括与商用产品的对标,通过建模、台架和车辆测试等各方面进行性能对比。此外,还关注了性能提高,得到1种轻量化、易于包装、并且包含组件数量显著降低的产品。应用阀和执行器均具有几十年的主动和被动式排气阀商业化经验,以确保耐久性并避免异响。因每年有数百万个排气阀使用执行器,各种阀门技术元件的重合也可从供应链中获得商业利益,并正处于不断改进之中。例如,进一步减少外形体积和系统成本,特别是在混合动力继续加大空间和经济性限制时。

BMW公司i3增程器的控制分析和模型验证

基于试验数据,针对2014款BMW i3增程器(REX)进行了控制分析和模型验证。在美国阿贡国家实验室的先进动力总成研究所,置于环境仓的底盘测功装置上进行了车辆测试。BMW iREX是串联插电式混合动力增程车辆,其包括1台0.65L直列2缸增程发动机、1台26.6kW发电机、1台125kW的永磁同步交流电动机以及18.8kW·h的锂离子电池。包含热因素的部件和车辆模型均基于试验数据开发。例如,发动机油耗率、电池电阻或座舱暖通风与空调(HVAC)系统的能量消耗均受温度影响。另外在常温条件下(22℃环境温度)分析了车辆级控制策略。着重分析了发动机起/停策略、电池荷电状态(SOC)平衡和发动机运行工况。接着分析了基于环境状态(-7～35℃环境温度)或车辆状态(冷浸或热态)的控制策略差异。最后,介绍了基于高精度、直观的车辆仿真工具Autonomie的开发模型验证。在大多数热状态下,发动机油耗和电池SOC结果均在多次试验差异范围内。

采用闭环控制方法监控和改善柴油机燃烧噪声

利用两种闭环控制方法监控和改善两台4缸柴油机的燃烧过程和燃烧噪声,采用缸内压力和加速度传感器监控柴油机,以满足越来越严格的排放法规和燃油耗法规。燃烧过程受到多种因素的影响,如发动机耐久性、行驶条件、环境影响,以及燃油品质。这些因素可能会增加燃烧噪声,并对车内噪声品质产生不利影响。因此,有必要开发稳定的燃烧过程和燃烧噪声,为此开发了两种闭环控制方法。首先,开发一种利用缸内压力数据的方法来监控和改善1台1.7 L发动机的燃烧噪声,并提出了新的指数,该指数采用依据气缸压力计算出的参数。通过采用喷射参数,基于新指数的闭环控制产生理想燃烧噪声。其次,通过分析发动机缸体振动信号,开发了一种方法来预测1台1.6 L发动机燃烧过程。基于能达到理想燃烧过程的燃烧因数,通过闭环控制产生理想的燃烧过程。