低摩擦轴向唇形油封的开发

减小曲轴油封的摩擦力矩可以提高轻型车辆发动机的燃油效率。轻型车辆发动机的曲轴一般采用弹簧径向氟橡胶唇形油封,但是公交车和卡车发动机的曲轴广泛采用轴向硅橡胶唇形油封。轴向机油油封的主唇负荷小、力矩小、可靠性高。在曲轴转动时,轴向唇形油封可持久地保证油封唇和抛油环之间不受污染,因此使用寿命长。将轴向唇形油封应用于轻型车辆发动机,可以实现发动机的低摩擦和高可靠性。在曲轴高速转动时,传统轴向油封的抛油环会有轻微的机油泄漏。为解决该问题,开发了能防止机油泄漏的新型抛油环。实际观察了机油泄漏情况并评估了油封唇对抛油环的跟随性。评估证实,在曲轴高速转动时,油封唇和抛油环之间的间隙相对较小。新开发的轴向唇形油封的摩擦力矩比传统的径向唇形油封小60%。该开发适用于轻型车辆发动机的轴向唇形油封,并具有低摩擦和高可靠性的特点。

超低氮氧化物排放的乘用车柴油机

为解决实验室测试与实际使用柴油车排放之间的差距问题,汽车行业引入实际行驶排放(RDE)要求。现代柴油机技术证明,可以在宽泛行驶工况下实现车辆在道路上的低排放。研究进一步表明,通过综合采用一体化的排放控制技术,可以在超过欧六dRDE要求的宽泛行驶工况下实现持续的低氮氧化物(NOx)排放和低颗粒数量(PN)排放。采用稀薄氮氧化物捕集技术(LNT)与双剂量尿素喷射选择性催化还原(SCR)系统相结合,通过综合采用LNT和SCR催化剂涂覆柴油机颗粒物捕集器(SDPF)上的紧密耦合SCR系统,可以实现低负荷NOx控制。另一方面,通过装有AdBlue喷射器的下置SCR系统涵盖了高负荷工况的NOx控制。采用P048V轻度混合动力系统也可以辅助NOx控制,以确保良好的驾驶性能和燃油效率。采用先进的控制策略,确保在所有排放控制功能之间实现最佳交互。该系统在1辆C级试验样车上进行验证。在道路上和实验室中进行了一系列综合测试,以涵盖宽泛的行驶工况。特别关注了市区和高速公路行驶工况下排放性能的稳定性。结果显示,在所有行驶工况下,每种后处理组件都有助于实现持续的低NOx排放。研究表明,SDPF可有效控制颗粒排放。

柴油机多模式运行进气系统的模型预测控制

模型预测控制(MPC)方法是1种基于系统的预测动态模型的控制方法。通过优化目标设置点的跟踪特性、执行器的移动速度及限值等各种要素,确定执行器的控制位置。目前,线性MPC已成功用于柴油机进气道的控制,然而大多数应用开发是针对仅有1组控制目标设置值的单一运行模式。实际上,单一运行模式并不能涵盖当前柴油机的所有要求,这使线性MPC的实际应用更为复杂。在多模式运行中,线性化点的变化取决于各种运行模式下的目标设定点,所以基于MPC简单线性化在实际应用中是有限的。由于目标设置点不同,在特定运行模式的线性模型对于其他运行模式是无效的。此外,现代柴油机进气通道系统高度非线性化,需要大量的线性模型来充分显示,不只是发动机转速和负荷的全部运行点,还有不同运行模式下的全部特性。本研究利用MPC和部件层非线性补偿器的综合优势,开发了1种柴油机多模式运行进气系统的MPC方法,并在柴油机上进行了试验。新开发的非线性补偿器基于各个部件模型的动态实时转换。试验结果显示,该方法在多模型运行中的工作效果良好,在使用时无须特定模型的控制策略和标定。研究表明,在标定工作中,尤其是在不需要固定设置点的开发过程中,该方法具有明显的优势。