预燃室火花塞在天然气发动机和氢发动机中的应用及发展

火力发电在国民经济发展过程中起着重要作用,但由其产生的CO2排放量约占全球CO2总排放量的40%[1]。能源低碳经济领域中的1项重要课题是充分利用可再生能源,但是以风能和太阳能为代表的可再生能源仍存在一定的不稳定性。可通过多种方式对能量进行储存,其中1类方法就是通过电解水的方式制氢,并将制取的氢能进行有效储存。由于未来对电能的要求将与日俱增,除了通过相关设备将风能和太阳能转换成电能之外,可使内燃机燃用氢燃料以有效降低排放,并相应减少对电能的需求。这种能源系统提供了1种经济的解决方案,同时不会使电网产生较大的波动。

采用高废气再循环稀薄燃烧过程的新型氢发动机技术方案

为实现零排放目标,选用氢发动机作为重型载货汽车的动力装置,以此替代燃料电池装置和纯电驱动系统。重点介绍了由Keyou公司开发,并采用了高废气再循环(EGR)稀薄燃烧过程的氢发动机。

博格华纳公司第2代电动增压器

随着汽车越来越趋向于采用电气化、大功率和更高的电路电压,电动增压有了新的发展动向。鉴于电动增压器的发展条件和要求,博格华纳公司已改进了其电动增压器。需要改进的因素除了性能和可靠性之外,还包括电功率和噪声特性。为了满足当前和未来发动机方案的高要求,博格华纳已对整个电动增压器装置进行了优化。

用于降低商用车发动机氮氧化物和CO_(2)排放的技术方案

在美国,日益严苛的氮氧化物(NO_(x))排放法规要求汽车制造商显著降低其车型产品的有害物排放,为此必须使车辆在所有运行条件下都具有最高的NO_(x)转化率。AVL公司已开发了1种可用于发动机废气后处理的技术方案,能在发动机试验台上充分满足“超低NO_(x)排放”及降低燃油耗的要求。

改善热传导的气门座和气门导管

内燃机气门在工作过程中会出现热负荷大幅提升的情况,其中大部分热量通过气门座和气门导管传入气缸盖。在这方面新开发的材料和产品改善传热性能,显示出降低气门温度的开发潜力。辉门(F-M)公司的试验研究表明,在设计时所采取的降低零件负荷、改善燃烧和降低废气排放等多种措施都可应用于未来的驱动装置。

用于提高柴油机效率的新型压电共轨喷射系统

Continnental公司采用新颖的PCRs5型压电喷油系统扩展了对柴油机燃烧过程施加影响的可能性,通过精度更高和喷射间距更短的多次喷射能进一步降低燃油耗、原始排放和运转噪声,而喷射的闭环调节则能确保整个使用寿命期系统的可靠性,其中压电执行器同时被用作监控针阀运动的传感器。

Audi公司TT RS轿车新型2.5L 5缸双喷射汽油机

Audi公司在久经考验的2.5 L直列5缸燃油分层喷射(TFSI)增压直喷式汽油机的基础上又重新开发出了第二代动力总成,除了提高功率和效率之外,还减轻了质量和降低了有害物排放,强劲的294 kW功率汽油机提高了Audi TT RS型轿车的动力性能,使其达到了超级运动型轿车的水平。

可用于轿车和轻型货车的氢燃料发动机

德国博世公司和奥地利格拉茨理工大学对氢燃料发动机方案的混合气形成、燃烧和废气排放等方面进行了评价。对1台废气涡轮增压汽油机进行了改造,并为其配备了氢燃料直接喷射系统。试验研究表明,通过适度的开发工作,已使该款氢燃料发动机具备了较高的功能性潜力。

可实现零排放的氢燃料发动机

从技术层面而言,发动机的高效率与废气排放之间往往存在着相互矛盾的情况。德国WTZ公司开发了1款新型发动机,通过将空气中的氮气替换成不参与反应的惰性气体,以避免氮氧化物(NO_(x))的产生。

80MPa汽油高压喷射用于不同燃烧过程的试验研究

德国慕尼黑工业大学与日立欧洲公司合作,就超高喷油压力对不同汽油机燃烧过程运行性能和废气排放的影响进行了试验研究,为此配备了具有最佳喷油嘴的常规柴油机喷油器。这种喷油器无论在均质还是分层燃烧的工况下运行时都可获得混合效果良好的混合气。

Audi Q5轿车的空气动力学设计

为了使新款Audi Q5轿车的无量纲风阻系数cW值达到最佳值0.30,不仅要在车身外形设计领域,并且需要在地板方面采取相关措施。为此,与现代模拟计算方法相似,应进行风洞试验。

未来混合动力轿车的高效全轮驱动方案

与采用单车桥驱动的车型相比,全轮驱动(AWD)的车型能提供更强的动力性和更好的行驶安全性。目前,该项技术已越来越多地应用于高档轿车上。出于降低CO_(2)排放的目的,德国GKN公司和亚琛工业大学目前已为48 V混合动力车型开发出了1种全轮驱动方案,而且通过采用高效的全轮驱动部件,可将全轮驱动系统较高的燃油耗降至原来的三分之一。

满足未来废气排放标准的柴油车可变气门传动方案

随着欧七排放法规的出台,预计氮氧化物(NOx)排放限值和真实行驶排放(RDE)法规将进一步加严。为了满足废气排放限值,冷起动阶段目前仍面临着一系列挑战。舍弗勒公司、捷豹路虎公司和IAV公司开展合作,借助可变气门机构实现了内部废气再循环(iEGR)、二次排气门升程和米勒循环配气定时,以此对废气温度进行有效管理,并通过整机行驶循环试验证实了效果。

改善涡轮增压发动机响应特性的气动助力方案

在涡轮增压内燃机上,增压空气系统如要在加速过程中驱动涡轮增压器的转子,能采用可变几何截面涡轮增压器和电动辅助增压器以替代机械式压气机,从而改善增压发动机瞬态运行时的动态性能。保时捷工程公司比较了几种不同的气动助力方案,并得出了相关结论。

L3级自动驾驶的风险因素

L1级和L2级自动驾驶的辅助系统和部分自动驾驶功能已逐渐用于某些车辆,而L3级的高度自动化驾驶功能因某种特性使其创新速度现在有些停滞:从这种自动等级起,驾驶功能首次在一定的状况下由驾驶职责承担,然后驾驶人可去做其他的事情,但是在需要的时候必须迅速地再接管车辆的驾驶职责。

电动车模块化车身平台

随着车身的发展,目前车身变化以动力总成电驱动系统为基础。出于对经济性和工业化的考虑,采用可缩放的模块化结构方案替代了整体式结构方案。德国Benteler公司用其电驱动系统(BEDS)开发了1种车身平台,以可缩放式车架为基础,将子系统模块化,并进行整体集成。

顺序控制滑动凸轮转换气门升程

滑动凸轮技术的特点在于其机械可靠性和循环实时工作原理,不过这种系统由于缺乏转换所必需的边界条件或由于成本原因而无法应用。蒂森克虏伯公司采用顺序滑动凸轮(PSSC)系统成功解决了滑动凸轮技术与简单控制之间的目标冲突。

新型商用车燃料电池驱动装置

将燃料电池用作动力装置有利于商用车技术的发展。燃料电池在续航里程和充电时间等方面明显优于传统蓄电池。为了实现相关技术的推广,必须进一步降低成本。该目标可通过调整燃料电池尺寸,推进标准化进程,以及提高系统可靠性而实现。Pierburg公司目前已开发出了全新的燃料电池产品,以此满足未来商用车燃料电池驱动装置在品质、安全性和使用寿命等方面的需求。

共享电动车驱动装置与底盘的融合

亚洲的特大型城市数量与日俱增,需要新型的机动化方案,共享电动车作为小型载人交通工具填补了这项空白。在一项可行性研究中,Schaeffler公司开发了1种4座电动车,它采用轮边驱动和线控转向,并具备无人自动驾驶功能。

Audi公司新型车桥电驱动装置

在Audi公司首次自行开发车桥电驱动装置时,Audi采取了新的途径,将通用化程度较高的电动机、功率电子器件和车桥变速器作为可分级的车桥驱动模块的基础。这种新型的驱动装置平台为每个车桥采用自给自足的电驱动装置,使Audi四轮驱动成为全新的结构型式。