采用两级可变压缩比系统提高车用汽油机的效率

发动机小型化与涡轮增压相结合是目前实现汽油机二氧化碳减排目标的主要技术措施之一。发动机小型化具有众所周知的优点,但其缺点是在高负荷时易发生爆震,并且需要通过提高增压度来补偿功率的下降,所以必须采取降低发动机压缩比的措施。另外,部分负荷时的增压压力升高会导致其效率变差。采用两级可变压缩比(VCR)系统可以弥补上述缺点。动力长度可变的两级VCR系统可以采用长度可变的传动部件来代替传统的传动部件,因此,只需对现有的发动机结构作较小的改动。在过去几年中,研究人员一直在研发这种长度可变的连杆系统。根据目前的发展状态,详细阐述该系统的工作原理和特性,对各种压缩比的范围和驱动转速的考虑进行详细讨论,将两级VCR系统与全可变VCR系统进行比较,并展望如何在现有的先进汽油机中,利用两级VCR系统的潜力降低二氧化碳排放。

满足2025年CAFE标准的轻型卡车用节能柴油机解决方案(上)

针对全球气候条件的变化,减少温室气体(GHG)排放的相关举措取得了重大成果,比如减少交通部门产生的CO_2排放。为此,针对美国的庞大市场,相关的法律部门为未来制定了富有挑战性的目标。受多方面因素影响,如客户对电动汽车及价格较低的化石燃料汽车不够信任,故要想发展有市场吸引力的产品必须要同时符合法律要求和市场约束。这种排放标准要求对轻型卡车的细分市场是行之有效的,例如需求量较高的SUV车型和皮卡车型。近25年以来现代直喷柴油机在欧洲市场已获得越来越大的市场份额,在轻型车辆领域从小众应用已转变为成熟的、广泛应用的动力系统,覆盖了乘用车和轻型商用车领域。在高市场渗透率的汽车市场中,低碳理念为减少GHG的排放作出了重大贡献。相对于汽油机而言,当今的柴油机系列产品具有CO_2平均排放减少量超过20%的优势,并且一流的装配方案现在已经达到了欧洲2020/21严格的CO_2排放要求。终端消费者更关注日常使用中的燃油经济性,柴油车之所以有市场吸引力,源于其燃油消耗率曲线在整个发动机万有特性图中表现非常平顺。因此,节能柴油动力系统在今后代表了1种新的技术,不仅能够支持未来美国市场,也能够满足即将面临的严格燃料使用效率(CAFE)标准。提出核心技术方案,既可以满足载重范围约2 268～3 855 kg、搭载3.3 L排量的6缸发动机车型的燃油经济性特性图,又能遵守美国加州空气资源局(CARB)LEVIII与环境保护局(EPA)Tier3制定的排放标准。此外,分析和阐述了直列式6缸发动机应用紧凑的V型布置是否具备实质性优势,同时满足CO_2低排放量和最低尾气排放,因为其具有更好的充量条件和更容易实现密耦排气后处理系统的市场定位。最后,总结和展望了满足未来燃油经济性目标的变速箱和车辆附加方案。