柴油机新技术
柴油机发展的趋势
柴油机发展的趋势
1. 节能环保：柴油机发展趋势是越来越注重能源效率和环保性能。
新一代柴油机采用了更加高效的燃烧技术，可以大幅降低污染物排放，同时提高油耗效率，减少能源浪费。
2. 智能化与自动化：随着信息化水平的不断提升，柴油机也向着智能化和自动化方向发展。
例如，采用机电一体化控制技术，柴油机可以实现自动调节，提高工作效率和安全性能，降低维护成本。
3. 多品种、小批量生产：随着市场需求和技术进步的变化，柴油机制造商越来越倾向于小批量多品种的生产方式。
这需要柴油机制造商提高生产灵活性和适应能力，增加产品差异化，同时保证产品质量和稳定性。
4. 混合动力与电动化：柴油机的发展趋势将逐渐向混合动力和电动化方向发展。
一方面，混合动力技术可以通过电力辅助提升柴油机效率，达到更高的性能和经济效益。
另一方面，电动化技术也可以带来更加清洁、环保和高效的柴油机解决方案。
柴油机的新技术
机，９６ １ ．Ｌ的单缸机达 到 ２ ．％的热 效率。从 此， ６２ 柴油 机 以它 的高 效 率 、 排 放 对 社 会 做 出了重 大 贡 低 献 。从 １３ ９６年 以来 ， 五十铃公 司就制 造 了柴油机 仅 １０ ２０万台 ， 年 该 公 司 每 年 生 产 ８ 近 ０万 台从 轿 车 到 各种 车辆 用柴 油机 。尽 管柴油 机 已有 了 １０多年 的 ０ 发展 历史 ， 随着人 们 对 能 源 和环 境 的不 断深 入认 但 识， 柴油 机仍 面临 着 不 少 问题 。 而 正 是这 些 问 题 的 存在促进了发动机技术 的发展。
ｂ ｓｉｎ． ｅｌｒ ｒ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆ ｒｅ ｈ ｕｔ ｇｅ ｓｉｎ Ｍ ｕ ｓｉ ｔ ｕｌ ｌ ｒ ｆ ｎ ｒｄ ｃ ｎ ｈｉ ｆｒｇｏｍ＆ ＆ｅ ｕｔ ｏ ｔ ａｙｔｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙａ ｔ ｘ ａ ｓｉ ｍｉｓ ｓａ ｓｂ ｔ ｕ ｅｆｅ ｅｂ ｅ ｙｉｔｏ ｕｅ ａ ｄｔ ｅｒ ｏｅ ｒｔ ￣ ｒ ｒ ｅｔ ｅ ｎ ｏ ｔ ａ ｉｌ ｄ
・
内燃机 ２ ０ ０ ２年第 １ 期
１ ９
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邪 － 彼 不 Ｌ。
了燃油经济性。 采用 球 墨铸 铁 活塞 和 表 面铬 酸处 理 的活 塞环 ， 角度 ， 改变涡轮喷嘴环的横截面积， 从而实现进气量 能降低燃烧室的死区客积。因为活塞的高隔热性使 再加上油道冷却的优化设计 ， 的动态 调节 。采用 可 变截 面涡轮 增压 器不 仅可 以改 传人活塞 的热量降低 ， 变发动 机 的额定 工况 点 附近 的效 率 ， 而且 还可 以改 从而控制活塞环槽部分的温度升高 。 此外球 墨铸铁 的膨 胀 率 小 ， 降 低 发 动 机冷 启 能 进发 动机 整个特 性 曲线 范 围 内 的增 压 压力 ， 提高 低 动时活塞裙部产生的噪声。当然对活塞的设计必须 速 区 的扭 矩 ， 改善启 动性 和低 速 区域 的加速 性能 。 采用有限元 的方法对其刚度、 应力及高温进行估算 ， ２ １２ 采 用 多气 门 ＋可 变配 气相 位 （ Ｔ Ｃ） ．． Ｖ Ｅ 确定 最佳 的形状 ， 力求 达 到最佳 的形 状 ， 一 步降低 进 由于发动机的运转速度范围较宽， 固定 的配气 相位只能使 一些 工 作 状 态 处 于 最佳 。同时 ， 两气 门 油耗 和减少排 放 。 ２ ２ ２ 新 的 燃 烧 方 式 ．． 的结构流通 截 面相 对 较 小 ， 、 气 阻 力较 大 ， 进 排 为减 尽 管柴 油机 有 良好 的高效 性 ， 其 Ｎ 但 ０ｘ和 Ｐ Ｍ 少排气 阻力 和泵气 损 失 ， 用多气 门结 构 。 采 在不同的转速下 ， 要想最高效率地利用进、 排管 对大气枵染十分严重 。为了降低 Ｎ ｘ和 Ｐ 有人 Ｏ Ｍ， 内的气 体 的流动惯 性 ， 尽可 能 多 的新 鲜 空气 充 人 借 鉴 汽油 机 的一 些 较 好 的方 法 ， 用 以下 几 种新 的 使 采 气缸， 尽可能多 的废气排 出， 加强排气作 用， 就必须 燃 烧方式 ： ａＭＫ燃 烧方 式 （ ． 调谐 动力 ） 。其 主要 的工 作原 在不同的转速下采用不同的配气相位来满足要求。 目前 ， 发动机 的多气 门采用 的结构形式 有 四气 门 理是 ： 用低 温燃烧 ＋预混燃 烧 。核 心思 想 为 ： 采 不依 （ 二进二排 ） 和五气 门 （ 三进 、 二排 ） 。采用 多气 门的技 赖提 前喷油 而 达到 预混 合 燃 烧 ， 过 大 量 的 Ｅ Ｒ， 通 Ｇ 术能将燃烧室设计 成对 称 布置 ， 把喷 油嘴垂直 布置在 采用低温燃烧 降低 Ｎ ｘ通过大幅度地推迟喷油定 Ｏ， 气缸中央 ， 用多孔油束分布 均匀 ， 燃油与空气 的 时来 延迟滞燃 期 ， 大预 混 的 比倒 ， 使 促进 扩 降低 Ｐ Ｍ。此 方 混合． 有助于燃油的充分混合。目 前采用的结构仍然 法在 日本 的一些 柴 油机 上 已经 开始使 用 。 ｂ Ｈ ＣＩ 烧 方 式 。０． ｃ ＲＡ于 １９ ．Ｃ 燃 ｕＹ ＨＡ ９２年 是强制开启的凸轮装置。现已有不少大的汽车公司正 柴油机使用 不 均质混合燃烧 必定 产 生高 的 在实验完全用 Ｅ Ｕ 控制 的电磁 阀作 为进 、 Ｃ 排气 门， 使 提出 ， Ｏｘ 这 气门开启能随不 同工况 而 改变配气相 位 和气 门升程。 Ｎ 排 放 ， 主要是柴 油 机 的富 氧决 定 的。 因此在 美 国的西 南 研 究 院 展 开 了关 于 均 质 预 混 燃 烧 的研 就更能使发动机的经济性和排放性得到改善。 ２ １ ３ 栗 用 ＥＧ 技 术 ．． Ｒ 究 。也就是 增 大柴 油 发 动机 的 预混 合 的燃 烧 ， 少 减 而 ｘ的排 放 ， 同时 从汽 油机 与柴 油机 的排 放 特 性来 看 ， Ｏｘ的排 燃烧 室 内富 氧 区 的容积 ， 降低 ＮＯ Ｎ 放 是相 当 的， 因此要使 柴 油 机的 Ｎ Ｏｘ满 足不断严 格 也使高浓度区减少 ， 而使 Ｐ 的排放降低 ， Ｍ 从而解决 ｘ和 Ｐ 的矛 盾关 系 。当然 发 动 机在 小 负 荷 Ｍ 的排放要求 ， 必须采用多种技术 ， 其中采用废气 再循 了 ＮＯ 环是非 常 有 效 的 一 种 方 式 ， 试 验 证 明 ， 采 用 时仍然用 普 ��
HCCl
结论：
柴油HCCI燃烧是在多点同时发生，没有明 显的火焰前锋，燃烧反应迅速，燃烧温度低 且分布较均匀，只生成极少的NOx和PM，在 低负荷时具有很高的热效率。但也存在实现 不容易，排放HC过多等缺点。
比较内容 燃料 混合气 形成方式 稀薄燃烧
点燃式发动机 燃料汽油等 化油器或 喷射- 均质 否
实现HCCl的方法
基本原理：通过压缩缸内均匀的燃油和空气 的混合气，在上止点(TDC)附近实现自燃。
汽油机 柴油 柴油机
均质混合气的形成是实现对HCCI燃烧控制 的第一步。 国际上采用的柴油均质预混合气方式包括： 进气道缸外预混、缸内早喷射和晚喷。
a．缸外预混HCCI
即在进气冲程把柴油喷入进气管，与空气混合形成预混合气。 采用进气道喷射，利用进气涡流来强化混合气的形成，是提 高混合气均匀度的一个相对简单的方法。但要求较高的进气 温度来促进柴油的蒸发，需要安装加热装置和进气道燃油喷 射系统，并且不利于柴油机冷启动。早期的研究中多采用这 种方法制备混合气，最早进行研究的美国西南研究院曾采用 这种方式引入混合气，燃料在进气道喷出后与空气混合形成 均匀的混合气，进气门开启时混合气进入缸内压缩、着火。 柴油由于挥发性较差以及壁面撞击，采用此法将导致较高的 HC和CO排放以及燃油消耗量的增加。
( 7) 合适燃料( 包括混合燃料) 的开发。 ( 8) 多缸机各缸均匀性的保证。
柴油机HCCI燃烧具有超低的NOx和PM排放，具有很高 的能量转换率，这对传统柴油机来说，不但保留了原有的节 能优势，还大大降低了排放，使其性能更加完美，这无疑具 有很大的发展前景。不过，柴油机HCCI燃烧的HC和CO排 放偏高，有待进一步降低。另外，影响柴油HCCI燃烧的因 素多，使得难以控制，必然要采用双模式运行方案。即中、 低负荷时，采用HCCI燃烧方式；高负荷时，使用传统模式。 随着发动机技术的进步，柴油机HCCI燃烧的控制将更加完 善，真正达到实用化的目的。
提高柴油机热效率的新技术
提 高 柴 油 机 热 效 率 的 新 技 术
杨 雄 ，冉 小 丰 ，翟 克 仁 ，阳 婷 （ 长江大学机械工程学院｜ 湖北 荆州４４２） ３０３
［ 要 ］ 综合 概 括 了现 代 柴 油 机 提 高 热效 率 所 采 用 的新 技 术 ，包 括 直 接 喷 射 、 多 气 门 、 可 变 气 门 定 时 、增 摘
［ 收稿日期］２ １ ０ —２ ０ ０— ６ ３ ［ 者 简 介 ］ 杨 雄 （ ９ ０一 ，男 ，１ ８ 作 １６ ） ９ ２年 大 学 毕 业 。硕 士 ，教 授 。现 主 要 从 事 现 代 加 工技 术 和 控 制 工程 等 方 面的 教 学 与 研 究 工 作 。
长江大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
近年来国内北京理工大学长春汽车研究所天津大学和上海交通大学内燃机研究所等都对电控高压共轨燃油喷射系统的部分结构进行了实验研究取得了一定的成果215预混合气均质压燃技术预混合气均质压燃技术也称均质充量压缩燃烧技术其综合了汽油机均质点燃和柴油机压缩自燃的特点是柴油机能像汽油机一样在进气及压缩行程形成均质混合气当压缩到上止点附近时均质混合气自燃着火在缸内形成多点火核从而有效地维持着火燃烧的稳定性13
的喷 油规律 的要求 ，即在 高负荷 和 高转
现 代直 喷式 燃烧 室有 上 海 内燃 机研 究 所 开 发 的 花瓣 式 燃 烧 室 等 （ 图 １ 。 目前 最 新 形式 的直 喷 式燃 见 ） 烧 室为 Ｒ ＧＢ燃 烧 室 （ 图 ２ ，在莱 动 ４ ３ Ｂ等 柴油 机 上 已有 应 用 ，ＡＶＬ、里 卡 多等 著名 内燃 机公 司 见 ） ０５
放 ，世 界各 国都 在进 行 着提 高 内燃机 效率 的研究 。大 、 中、小 型柴油 机 作为 内燃 机 的一个 种类 ，普 遍应 用 于 国 民生 产 和交通 的各个 领域 。为 了提高 柴油 机 的效 率尤 其是 热效 率 ，在 柴油 机 的设计 和 改进 中采 用 了很多 新技 术 。柴油 机 热效 率是 指转 变 为有 效功 的 热量 与加 入气 缸 总热 量 的 比值 。近 年来 ，对 提高 热效 率 的研 究 主要集 中在 优 化燃 油喷 射 、燃烧 和增压 过 程 中 ，出现 了一 系列 的先 进技 术 和工艺 。其 中 ，已经
船舶电喷柴油机-瓦锡兰共轨技术
目录
• 瓦锡兰共轨技术简介 • 船舶电喷柴油机的工作原理 • 瓦锡兰共轨技术在船舶电喷柴油机中的应
用 轨技术简介
瓦锡兰共轨技术的定义
01
瓦锡兰共轨技术是一种先进的燃 油喷射技术，通过使用高压燃油 喷射系统，实现柴油机的燃油喷 射控制。
03 瓦锡兰共轨技术在船舶电 喷柴油机中的应用
提高燃油效率
燃油喷射压力控制
通过精确控制燃油喷射压力，使燃油 雾化更充分，提高燃油与空气的混合 效率，从而提高燃油燃烧效率。
燃油喷射策略优化
通过优化燃油喷射策略，如采用多次 喷射和预喷射技术，改善燃油喷射规 律，提高燃油利用率。
降低排放
排放物控制
通过精确控制燃油喷射和燃烧过程， 降低氮氧化物、硫氧化物和颗粒物等 排放物的生成，符合国际环保法规要 求。
轻量化设计
为了降低船舶自重和提高运载能力，未来船舶电喷柴油机将采用更 轻的材料和更紧凑的设计。
市场前景
1 2
全球需求增长
随着全球贸易和航运业的发展，船舶电喷柴油机 -瓦锡兰共轨技术的市场需求将不断增长。
环保法规推动
各国政府对环保法规的加强将推动船舶电喷柴油 机-瓦锡兰共轨技术的普及和应用。
3
技术创新驱动
04 瓦锡兰共轨技术的优势与 挑战
优势
燃油效率高
通过精确控制燃油喷射，瓦锡兰共轨技术能够显著提高燃油效率，降 低燃油消耗。
排放低
该技术能够实现更精确的燃油喷射和燃烧控制，从而降低废气排放， 满足日益严格的环保要求。
可靠性高
由于采用了高度自动化的控制系统，瓦锡兰共轨技术减少了人为操作 错误，提高了设备的可靠性和稳定性。
02
直喷式柴油机高强化燃烧新技术的研究
滞燃期 的长短 ， 与燃 料喷入缸 内时的状态 （ 温度和压 力 ）结 构 参数 （ 、 压缩 比 、 喷油 嘴 头 部 位置 １ 及运 转 因素 （ 转速 、 负荷 、 喷油提前角及油 品） 有关。混合气的均匀 性 与喷雾 特 性 、 烧 室形 状 、 流状 态 及 配 气 定 时有 燃 气
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２０ Ｃ ２年ｆ ３ 卷 ） １ 第 １ 第 期
・
小
型
内 燃
机
与
摩
托
车
研 究设计 ・
直喷式柴 油机高强化燃 烧新技 术的研究
大 连理 工大学
ｆ 凡连 Ｉ６２ Ｉ０ ３
许
锋
马福 军
张 大林
黄毅泉
冯立 岩
摘要
本 文介 绍 了在 ４气 门 １３ 直喷 式试验机 上 采取 提 高混合 气形成质 量 ， 织稀 薄 均质预 混合 燃 １５型 组
１ 高强化燃烧新技术
１１ 高效低 污染 的燃 烧 ． 柴油 机经 过一 个世 纪 的发展 已经 相 当完善 。进 入
用稀薄均质预混合燃烧取代传统的不均匀扩散燃
烧， 要求 喷油 速率快 ， 油期 短 ， 想 的喷 油规 律 曲线 喷 理 与等腰 三 角形 放热规 律 相适 应 缩 短 喷油持 续时 间 可 通 过增 大 柱塞直 径 或 改变 供 油 凸 轮 工 作 型线来 实 现 。 提 高供 油 速率 ， 可通 过改 变喷 油嘴 的结构 形式 来 实现 。
关键 词
柴油 机
强化燃 烧
ｗ ｎ ｅ ｓｆ ｄ Ｃｏ ｎ ｅ ｔ ｔ ｎ ｉ ｏ Ｎｅ Ｉ ｔｎ ｉ ｅ ｍｂ ｓｉｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆＤＩＤｉｓｌＥ ｇ ｎ ｓ ｇｉ ｎ ｉ ｕ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ ｏ
柴油机达到欧5排放标准的新技术
柴油机达到欧5排放标准的新技术【法】 IFP公司 / Valeo公司和 2008～2010年生效的柴油机欧5排放标准的最大挑战在于要大大降低NOX颗粒物排放。
为了达到这个目标，IFP公司和Valeo公司共同合作开发出了新的NADI燃烧方式。
这种被称为“窄油束锥角直接喷射”（“Narrow Angle Direct Injection”）的燃烧方式采用了油束锥角非常小的直接喷射和创新的进气系统模排放，而且并没有因此使燃油耗增加。
这种燃烧方式基于应块，显著降低了NOX用冷却EGR降低燃烧温度。
1 前言为了开发出能以汽车工业认可的代价达到未来排放标准的系统，IFP公司和Valeo公司共同合作，确定了有关燃气成分、燃气温度和压力等方面对进气系统的切实可行的要求，并已用Valeo公司创新设计的进气系统和合适的调节策略达到了这些开发要求。
IFP公司采用很窄的油束锥角开发出的直接喷射方案（NADI），在和颗粒排放方面获得了许多企盼的结果，并在一台 2.2 L-TDI发NOX动机上采用Valeo公司创新设计的进气系统继续进行进一步的开发工作。
这种极限冷却进气系统（Ultimate-Cooling-Ansaugsystem）基于一个带有EGR冷却器的液冷式低温回路，和一个液冷式增压空气冷却器，并以较小的结构空间达到了很高的冷却效率。
2 欧5排放标准的要求根据欧5排放标准的要求，柴油机的NO和颗粒排放限值几乎只X有欧4排放标准的一半（图1），确实是一个比较棘手的难题。
排放量较少，因此只要能进一由于柴油机的热效率高，而且CO2步降低其NO和颗粒排放，柴油机的市场份额还能进一步增长。
虽然X的后处理装置能有所减少，但是即使这些废气中的有害成分通过NOX如此，后处理装置仍存在着一些需要进一步解决的重要问题，诸如负载能力尚不令人满意，对硫很敏感，并且成本又较高等。
为此，研究了一些新的燃烧方式，例如均质充量压缩点火（HCCI）和高预混合燃烧（HPC）。
发动机新技术
时关 闭 阀 门 ４ ，使小 Ｔ Ｃ转 速继 续 下降 ，直 到 能保 证关 闭 阀门 ３后不 引起 小 Ｔ Ｃ压气机
喘 振 时 ， 关 闭 阀 门 ３。原 则 上这 样 的阀 门 切 换 策 略 既可 以使 发 动机 进 气 压 力相 对 平
的环境温度 中不 同喷 油正时下柴 油机 的起 动
过 程 可 以看 到 ， 当提 前角 为 ５。 曲轴 转 角
时，起动 时 间最短 ，只 要拖 动 １ ３ 左 右 ， ． Ｓ
合 适 的主喷提 前 角 。起 动 主喷提 前 首先 是
根据 水温 和发 动机 转速 计算 得到 一个 基本
量 ，然后 再加 上 一个 曲轴传 感器 的修 正量 而得 到 。为 了得到最 好 的雾化 效 果 ，应保
到一个 补偿 油量 ，两者之 和就 是起 动喷 油 量 ，一 般认 为 比较合 适 的起动 油量 为全速
全 负荷 油量 的 １ ２ １ ５ 倍 。（ ）设 定 ．～ ． ２
大 量 的蓄 电池 电量 ，使 得 起 动转 速 降低 ，
不利 于起 动 ，而 且有 烧坏 预 热 电阻 丝 的危
险 ，因此 要 准确 预 热 时 间。 从在 一 ℃ ｌ ０
动 困难 的 问题 ，用 自主 开发 的 电控 高压共
轨系 统代 替其 原有 的机 械泵 系统 ，设 计 了
一
套起 动 控制策 略 。对 高压 共轨 系统 的喷
油量 、喷 油 正 时 、喷射 压 力 、预 喷 油量 、 预 喷 间隔等 参数进 行优 化 以改善 柴 油机缸 内燃烧 环境 ，从 而提 高柴 油机 的冷起 动性
验采用 的大小涡轮相继增压 的两条发动机转
速切换 线分别 为 １ ５ ｒ ｍ ｎ和 １６ ｒ ｍ ｎ ３０ ／ ｉ ９０／ ｉ。
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是目前处理柴油机尾气中氮氧化物（NOx）的最为先进的技术之一，重汽在生产国Ⅳ柴油机时采用了SCR系统来满足新的排放标准。
SCR系统由催化还原剂和尿素水溶液组成。
催化还原剂是一种重要的催化剂，有助于将NOx转化为分别具有无毒性的氮气和水蒸气，从而降低了柴油机的尾气排放。
尿素水溶液则是用于供给催化剂，其主要成分为尿素和水，当该水溶液进入催化还原剂后可以在特定温度下分解出氨气，从而促进了催化剂的反应。
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的工作原理是：柴油机燃烧后产生的NOx进入SCR装置，在催化剂的作用下，NOx与尿素水溶液中的氨气发生反应，生成无害的氮氧化物和水。
而且由于这个催化过程中需要的温度相对较高，通常需要通过柴油机的废气再加热，实现SCR系统催化反应。
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的特点是可靠性高，具有良好的效果。
首先，SCR催化剂的制作工艺的加工精度高，耐用程度高，这可以获得一个很好的性能；其次，通过选择适合的尿素水溶液，催化剂的反应速度和效率可以得到很好的提升，使柴油机的尾气排放符合国家的新环保标准，发挥出优秀的功效；此外，SCR系统结构简单，不增加额外成本，相比其他类似技术，SCR装置具有出色的代价效益。
总的来说，重汽国Ⅳ柴油机的SCR系统是一种技术先进、可靠性高、能够成功降低柴油机尾气污染的环保技术。
它成功地解决了NOx排放问题，，有效地减少了对环境的污染，为人们的健康和生活环境提供了承诺。
以下是重汽国Ⅳ柴油机SCR系统相关的数据：1. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的氮氧化物（NOx）排放量要求：在负载不超过100%的重量情况下，排放量不超过3.5g/kWh；在负载超过100%但不超过110%的情况下，排放量不超过4.5g/kWh。
2. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统使用的尿素水溶液的成分：尿素占比32.5%，水占比67.5%。
柴油机燃油喷射控制新技术
用转速 、 温度和压力等传感器 ， 将实时检测 的参数 同步 输入计算机 ， 已储存 的参数 值进行 比较 ， 与 经过处理计 算， 按照最佳值对喷油泵 、 气再循环 阀和预热塞等执 废
行机构 进行控制 ， 使柴油机达到最佳运行状态。
ｐｅｓｒ ｃｍ ｏ ｉ ｕｌｎ ｃｏ ｓ ｍｉ ｄ ｓｌｎ ｎ ａ ｅｎ ｎ ｙｅ ｅ ｎ ｉｐｐｒ ｒｓ ｅ ｏ ｍ ｎ ａ ｅｉ ｅｔｎｓ ｔ ｉ ｅｅｇ ｅ ｄ ｅ ａ ｚｄａｔ ｄｏｔ ｓ ａｅ． ｕ ｒ ｌ ｊ ｉ ｙ ｅ ｎ ｅ ｉ ｈ ｂ ａｌ ｆ ｔｈ ｅ ｆｈ
根据水温 、进 气温度和进气压力等传感器 的信号进行 修正 ， 再与来 自控制位置传感器 的信号进行 反馈 修正 ，
收油系统 中无法实现 的功能 ， 其优点有 ：
①该 系统 中的喷油压力大小可 以调节 ， 可确定不 同工况 所需的最佳喷射压力， 从而优化柴油机 的综合性能。②可
共供油管 ， 通过对公共供 油管 内的油压实现精确控制 ，
使高压油管压力 大小 与发动机 的转速无关 ，可 以大 幅 度减小柴油机供油压力 随发 动机转速的变化 。喷油器 的喷油量 由 Ｅ Ｕ控制 ， Ｃ 喷油量大小取 决于燃油轨 （ 公共 供油管 ） 压力和 电磁阀开启 时间 的长短。高压共轨系统
Ａ ｓｒｃ：ｈ ａｅ ｒｓｎ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎｌ ｙ ｔ ｉ ｒｓ ｒ ｃｍ ｏ ａ ｅ ｉ ｅｔｎ ｓｓ ｍ ｉ ｄ ｓｌ ｂｔａｔＴ ｉ ｐｐｒｐｅｅ ｔ ｅｎｗ ｔ ｈ ｏ ｇ— ｅｈ ｈｐｅｓ ｅ ｏ ｍ ｎｒｉｆ ｌ ｎ ｃｏ ｙｔ ｎ ｉ ｅ ｓ ｅ ｈ ｅ ｏ ｈ ｇ ｕ ｌｕ ｊ ｉ ｅ ｅ
Ｋ ｅ ｒ ｓ ｈｇ ｒｓ ｕ ｅｃ ｍｍｏ ａｌ ｄ ｖ ｌｐ ｅ ｔ ｋ ｙｔｃ ｎ ｌｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｈｐ ｅ ｓ ｒ ｏ ｎｒｉ； ｅ ｅｏ ｍ ｎ ； ｅ ｈ ｏｏ ｅ ｙ
大功率柴油机零件加工及检测新技术
关键词 ：大功率 柴油机 ；机 械加 工 ；检 测 中 图分 类号 ：Ｔ ４ ６ Ｋ ２ 文 献标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ — ３ ７ ２ １ ） １— ０ ８— ４ ０ １ ４ ５ （ ０ １ Ｏ ０ ４ ０
Ｍ ａ ｈｉ ｎ ｎｄ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｆＬａ ｇ ｗｅ ｅ ｅ ｃ ｎｉ ｇ ａ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ｒ ｅ Ｐｏ ｒ Ｄｉ ｓ ｌＥｎｇ ｎｅ’ ｍ ｐｏ ｎ ｓ ｉ Ｓ Ｃｏ ｎｅ ｔ
１７ ９ ８年 以 来 先 后 引 进 了 法 国 热 机 协 会 的 Ｐ ６ Ａ 、 Ｐ ６ 、Ｐ Ａ Ｂ Ｃ型 ； 日本 大发公 司 的 Ｄ Ｋ系列 ；ＭＡ Ｎ公
大功 率柴油 机是船 舶 的心脏 ，是 机 车 、船 舶 电
站 、陆用 电站 的主动力 ，结构 复杂 、体积 庞大 、技 术含 量高 。其加工 技术 与一般 的 中 、小型柴 油机 大 不相 同 ：其 生产组织 往往 是多 品种 、小批量 。 自改
革开放 以来 ，我 国大型 柴油机加 工技术 已经 取得 了
陕柴重 工大 功率 柴油机研 发 生产能 力大 为提高 。配 套 齐全 、技术 力量 雄厚 、规模适 中的大功 率柴油 机
研 发 、生产体 系业 已形成 。
突飞猛 进 的发 展 ，特 别是存 缸盖 、活塞 、缸套 等关 键 件技术 加工方 面取 得 了骄 人 的业 绩 。陕柴重 ＿ 作 ［ 为中 国最 大 的大功 率柴 油 机生 产 厂家 之一 ， 自
第 ３ ３卷 （ ０ １ 第 １ ２１） 期
柴 油 机
Ｄ ｉｓ ｌＥｎ ｔ ｅ ｅ ｉ ｅ
……ຫໍສະໝຸດ …一 １ 工艺与材料 ；
～ 一 … … 一
ｊ
大 功 率 柴 油 机 零 件 加 工 及 检 测 新 技 术
现代大型船用柴油机的新技术与发展趋势
油机均采用高压共轨式燃油喷射系统。1 4RT—f l ex9 6一C总输出功率达
80080KW，采用了完善的RT—fl ex共轨技术，提高了刚性嘲氏了结构
机作为推进装置者占99 89 ％。船用主机经济性、可靠性、寿命是第一
应力，具有良好的可靠性、安全性和耐久性，且具有比周类机型维护更
这一技术包括燃油的加温、净化；排气阀与阀座的冷却、采用气阀旋转
的高温自行发火) 。这种工作特点使柴油机在热胡领域内具有最高的热 效率( 已达到55％左右) ，而且允许作为船用发动机使用。因而，柴油 机在工程界应用十分广泛。尤其在船用发动机中，柴油机已经取得了绝
机 构以 防止 燃油 中钒 盐、 钠盐 对排 气阀 与阀 座的 腐蚀 等。
4) 采用薄壁轴承。 5) 采用独立的气缸润滑系统。 6) 曲轴上增设轴向减振器。 7) 焊接曲轴。 2现代大型船用柴油机的 发展趋势
转速( 最低可达56r ／mj 几) ，可明显地提高螺旋桨效率，适于作船舶主 机使用。目前，MANB&W公司的SMC—C系列柴油机的s ，D值已 达4．0，而Su l ze r RTA—T系列柴油机的S／D值已达4．1 70
3) 采用多种节能措施降低燃油消耗率和废热再利用，以提高经济
3) 功率范围广，从Q6Kw至80080Kw，可以适应不同动力设备 的 需要 。
4) 尺, - ／vh，比重量( kg，kW) 轻，便于船舶机舱布置。 5) 机动性好，起动方便，加速性能好，能直接反转，便于使用和 管理 ，能 适应 船舶 肮行的 各种 工况 要求 。
最佳性能 的目的。 8) 低排放技术的开发与应用。柴油机排放的废气会对环境造成污
2) 发展船用长冲程低速二冲程柴油机。通过增大气缸直径 ( D=600～1 050mm) 及 增大冲程缸径比( S，D) ，以增加作功 行程使得 功率增大( 单缸功率达5720Kw，单机功率达80080Kw) ；同时刚氏
现代车用柴油机共轨式电喷新技术
没 有 直 接 的 关 联 ，但 由 于 改 善 了 整
机 性 能 ，仍 然 与 电控 技 术 有 间 接 的
联 系。
柴 油 机 电控 技 术 的 发 展 过 程 与
统 的 成 本 几 乎 占 发 动 机 成 本 的 一
汽 油 机 相 似 ，从 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 开 始 进 入 市 场 的 车 用 柴 油 机 电 控 系
控 单 体 泵 系 统 在 多 缸 柴 油 机 上 的 应 用 明显 增 多 。 我 国 对 现 代 柴 油 机 电 控 技 术 的 研 究 和 开 发 尚 处 于 起 步 阶 段 。 目前 还 主 要 集 中 在 对 柴 油 机 电控 喷 射 系 统 的研 究 与 开 发 上 。 随 着 社 会 经 济 的 发展 和 对环 保 的要 求 越 来 越 高 ， 柴 油 机 电控 系 统 的 研 究 和 相 应 产 品 的 开发必 将成 为 我国 车 用柴 油机 技
放 法 规 。目前 ， 油 机 电子 控 制 技 术 柴 在 国 外 的 应 用 率 已 达 到 ６ ％－ ０ 。 ０ ９％ 德 国博 世 公 司、美 国通 用的底 特律
以微 机 为核 心 的控 制单 元 对位 置 伺
已 着 手 研 制 满 足 欧 １ 放 标 准 的 电 Ｖ排 控 柴 油 机 。目前 ， 电控 共 轨 系 统 和 电
杨 进 我 国 车 用 柴 油 机 产 品 的 更 新 换 半 。 尽 管 如 此 ， 有 在 口用 柴 油 机 忠 敏 但 只 车 湖 北＼ 代 ，为 在将 来 不长 的时 期里 参与 国 上 广 泛 采 用 电控 技 术 ， 才 能 面 对 越 际 竞 争 奠 定 坚 实 的基 础 。 来 越 严 格 的 排 放 法 规 的挑 战 。
关于柴油发动机电控系统及其新技术研究
关于柴油发动机电控系统及其新技术研究摘要：当前，世界对于电控柴油发动机的研究与应用愈来愈重视，我国也初步开始研究柴油发动机电控技术。
其中，柴油发动机电控系统具有多样化特征，它不仅可以有效的减轻对我们生存环境的污染，而且可以提高其经济性价比与运作可靠性。
文中首先介绍了柴油发动机系统，分析了柴油发动机电控技术的特征及其相应的技术要求，并就其具体应用的技术展开分析。
关键词：柴油发动机；电控系统；新技术当前，汽车行业中的竞争日趋激烈，要想获取市场份额，就必须不断研究、开发新技术。
在我国国内汽车生产厂家中，一汽大众推出了三款柴油轿车，分别采用不同的电控柴油喷射系统，主要是控制喷油量和喷油定时。
捷达轿车采用位置控制式的柴油机电控分配泵系统，宝来轿车采用时间控制式的柴油机电控泵喷嘴系统，奥迪A6轿车采用时间一压力控制式的柴油机电控共轨系统。
由于装用的电控柴油喷射系统不同，其所采取的技术也有所不同。
1 柴油发动机电控系统柴油发动机电控系统主要由传感器、电控单元和执行器三大部分组成，其具体的系统组成如下所述：其一，传感器，即信号的采集和输入部分。
通常有若干个具有相同功能或不同功能的传感器和信号调理电路组成。
其二，电控单元，它负责对各种传感器信号进行分析处理，通过其内算法，向被控单元输出控制信号。
其三，执行器，它是ECU与柴油机的接口，接受ECU的控制信号以改变柴油机的状态。
根据当前我国关于柴油发动机电控技术的研究与分析来看，要想提高柴油发动机的电控系统性能水平，首先必须从提高传感器采集信号与处理信号的精确度方面着手，以此来提高柴油发动机电控系统的控制精确度，因此必须加强在此方面的研究。
2 柴油发动机电控新技术2.1 柴油发动机电控新技术特征2.1.1实施电控技术的执行机构比较复杂，电控柴油发动机的关键技术和技术难点就在柴油喷射电控执行器上。
2.1.2 电控柴油发动机具有多样化的电控喷射系统，包括：直列泵、分配泵、泵喷油器、单缸(体)泵等结构完全不同的系统，每个系统各有其特点和适用范围，每种系统中又有多种不同结构。
现代柴油发动机节能减排新技术
油机 的Ｃ 、Ｈ 和ｃ 。 ０ ｃ ０排量 相对于汽 油机较 低 。
１２ 柴 油机 存 在 的 问题 ．
输送 基本上 与喷 油过程 无关 。根据 电控 单元 的指令 控制 每个喷 油器 ，使 得每个 喷油器 可按所 要求 的精 确 的喷油正 式从共 轨 中 “ 出 ”具 有所要 求 的精确 调 压力 和精确 循环 的燃 油 。改 善 了燃烧 过程 ，提 高 了
柴 油机 的性 能虽然 在很 多方 面 比汽油 机更 有优 势 ，但 是也存在着很 多关键性 的问题需要解 决 。 （ ）尾 气 排 放 问题 。虽然 较 汽 油机 来 说 ，柴 １
燃烧 效率 ， 降低 了燃烧 噪声 和排放 。该 项技术 已普
遍 在柴油 车上使用 。
油机 的ｃ 、Ｈ 和ｃ ２ 量较 低 ，但 是颗粒 和Ｎ ０ ｃ ０排 ０的排
２８ 轻 质 量设 计 技 术 。
在柴 油机 设计 上 ， 由于轻 质量 技术 的应 用 以及 材 料和制造 水平 的提 高 ，使 得柴 油机 的 比质 量也 有
所 下 降， 由汽 油机派 生 出来 的柴 油机 总质量 约 为汽 油机 的ｌ ０ 。 １％
（ ）Ａ （ 附还 原 催 化剂 ）。在 稀燃 阶 段 将 １ Ｒ 吸 Ｎ ｘ 附储 存起 来 ，而在 短暂 的富 燃 阶段 ，Ｎ ｘ 放 Ｏ吸 Ｏ释
发生 自燃 ，并呈分 布均匀 、稀 混合 的低 温 、快速燃 烧 ，从根本上 消除了产生Ｎ ｘ Ｏ 的局 部高温区和产生Ｐ Ｍ 的过浓混合区 ，从而 能大大降低Ｎ ｘ Ｍ Ｏ 和Ｐ 的排放 。
２４ Ｎ 排 放控 制 技 术 ． ０ｘ
基础 上提 高柴油机 输 出功 率 ，降低其升 功率 。
放 比较难 控制 。
PSB-一种商用车柴油机节能新技术
PSB-一种商用车柴油机节能新技术摘要PSB (Pulse-to-Steam-Boost)技术利用超声波引发柴油机燃烧室内水蒸气的再生循环，提高了燃油的燃烧效率，同时降低了排放和噪声。
本文探讨了PSB技术在商用车柴油机节能方面的应用，并对其实验结果进行了分析。
关键词：PSB技术、商用车、柴油机、节能正文一、引言柴油机在商用车领域具有重要的地位。
然而，传统的柴油机存在能量利用率低、噪声大、排放等问题，对环境造成了影响。
针对这些问题，一些新型柴油机节能技术得到了不断发展，PSB技术是其中一种创新方案。
二、PSB技术PSB技术是一种基于超声波引发燃烧室内水蒸气再生循环的技术。
PSB技术利用高能脉冲超声波将水粒子震动成蒸气，然后与柴油和空气混合，进入到燃烧室内，从而提高了燃油的燃烧效率。
PSB技术还可以降低燃烧室内的噪声和有害物质排放。
三、商用车柴油机节能应用商用车是柴油机的主要应用领域之一，PSB技术的应用对于商用车柴油机的节能具有重要的作用。
实验结果显示，PSB技术可以提高柴油机的燃油利用率，并且降低了有害物质的排放，以及降低了噪声。
四、实验结果分析在实验中，我们采用了不同工况下的柴油机进行测试，包括高负荷和低负荷状态下的发动机。
实验结果表明，PSB技术可以在燃油消耗量不变的情况下，提高柴油机的动力性能，同时降低了废气排放量等负面影响。
此外，PSB技术的运行效果还与工况和超声波参数等因素有关。
五、结论PSB技术作为一种新型的柴油机节能技术，在商用车柴油机节能方面具有巨大的潜力。
实验结果显示，PSB技术可以提高柴油机的燃油利用率，降低有害物质的排放，同时减小噪声。
未来，我们将进一步探讨PSB技术的应用，以期将其推广到商用车柴油机节能领域。
六、PSB技术的优势PSB技术相较于传统的柴油机节能技术，具有以下优势：1. 燃烧效率提升：PSB技术可以通过超声波引起水蒸气震动，将水转化成蒸汽，然后与柴油和空气混合，让混合物更充分的充满燃烧室，从而提升燃烧效率。
柴油机气缸体精加工新技术的国产化应用
术 ，从而 多普通 柴
油发动机厂望洋兴叹。 通过 技术交 流咨询 和调研 ，我
个或 四个定位销 孔 （ 、精加 工分开 ）作为定位基准 ，即通常所说的 “ 粗 一面
二 销”定位 方式 ， 完成缸体 的全部粗 、精加 工工序 ，这种定位方法在理论上 限制 了缸体 的六个 自由度 。但在气缸体精加工时仅以这种定位方式难以保证 顶 面、缸孔 与曲轴孔公共轴线的相关精 度要求 。
们 了解到在我厂２ ０ 年进行 国产化 ０５ 工艺 方案设计 和项 目启动前 ，如此
备为主 。本文以我厂的应用案例 ，从工艺定位方式 、设备结构 与加工方式 、 自动在线测量与 刀具 自动补偿及国产化应用效果等方面来阐述 柴油机气缸体 精加工新技术以及国产化应用 。
孔和缸 孔止 口等 ，这些关 键加 工部 位的加 工精度将直 接影 响柴油机 的
性能 。进 入２ 世纪后 ，柴油机产 品 １ 升级换 代速度加 快 ，随 着大功率 、 长寿命 、低油耗 、低排放 和低噪 声
定位误差 ，有效地保证 了气缸体顶面 、缸孔与 曲轴孔之 间相关的精度要求。
日 等国家世 界著名机 床公 司气缸 本
体精加 工专用设 备 。这 些进 口设备
采用 了当代最新 的工艺 、材料和 技
在这种 定位方式下 ，曲轴孔加工精 度的高低是保证 曲轴孔与顶面 、缸孔之间 相 关精度的先决条件 ，因此 ，曲轴 孔必须保证较高的同轴度。
轴均 须具有 定 向停 留功能 。刀杆托
架采 用可拆 卸结构 ，安装 刀杆前将 其装于 夹具端 部 ，刀杆进入 导套后 拆除 ，从而 有效缩短 主轴 与工件之
间的 距离和 刀杆长 度。上 、下料机
简述现代柴油机采用的先进技术
简述现代柴油机采用的先进技术摘要:柴油机发展到今天,无论从材质、加工方式、进气形式、控制、排放都发生了巨大的变化。
柴油机已经向小型化、自动化方向发展,逐步摆脱了高噪声、冒黑烟等的弊端。
关键词:蠕墨铸铁半固态铸造多气门电控燃油喷射挤压螺纹排放柴油机自诞生至今已历经百年,不但没有被淘汰反而日渐兴盛。
这与柴油机的经济性、动力性及技术的不断进步密不可分。
本文将简述几种柴油机制造的各个环节采用的先进技术。
1、零件的材质灰铸铁是制造柴油机的传统材质,对于成本有严格要求的柴油机,仍在使用。
虽然灰铁能满足一定的使用要求,但随着升功率的不断提高和轻量化的要求,灰铁已逐步被其他材质所替代。
替代的材质主要为蠕墨铸铁、铝合金。
蠕墨铸铁,因铸铁中的石墨呈蠕虫状而得名,兼具球墨铸铁的高强度和灰铸铁的铸造特性。
在对于升功率要求高的商用柴油机上,蠕墨铸铁已经得到广泛的应用。
部分乘用车用柴油机,出于成本考虑,在缸体不使用铝合金时,为降低发动机的质量,保证缸体有足够的强度,蠕墨铸铁也被广泛的使用。
对于轻量化要求较高,但是成本没有严格要求的乘用车用柴油机,铝合金就被广泛的应用。
铝合金成分一般为铝硅合金、铝镁合金。
通过优化结构、采用半固态铸造等措施,其强度在不断提高,全铝合金发动机甚至应用在对升功率有极高要求的赛车领域。
另外,塑料等其他非金属材质也已广泛的应用。
除了外附件使用非金属材料为,轴瓦、活塞环的表面处理上也开始使用树脂、聚四氟乙烯等材质用来降低摩擦。
2、零件的铸造浇铸是制造缸体、缸盖、曲轴箱等发动机主要零部件的传统方式。
但是浇铸成型的零件的密度和强度较低。
随着柴油机升功率的不断攀升,浇铸日渐不能满足高强度、轻质的零件制造要求,而半固态铸造因能大幅提高铸件的性能而成为广泛关注的铸造方式。
20世纪70年代,美国麻省理工学院Flemings与Spencer等人发现了金属凝固过程中的特殊力学行为,并据强力搅拌半凝固金属所呈现的流变学性质,成功用搅拌方法制备出了半固态金属并进行了铸造成形,称之为流变铸造。
新技术在柴油机上的应用分析
ｉ “ 停缸 断油” 气缸充量 转移” 和“ 技术
为解 决 提 高 平 均 有 效 压 力 后 限 制 最 大 爆 发 压 力 、 低 压 缩 比 而 导 致 的 起 动 、 载 和 低 负 荷 运 行 困 降 空 难 、 排 放 增 高 、 矩 不 足 、 速 性差 等 问题 ， 用 停 缸 断油 和气 缸 充 量转 移 技 术 、 ＨＣ 扭 加 采
收 稿 日期 ：０ １０— ８ ２ ０ —４１ ；修订 日期 ：０ １ ８２ ２０ — —９ ０
作者简介 ： 刘
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第 １ 卷 ４
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第 １卷 ４
第 １期
２０ ０ ２年 ２月
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文章 编 号 ：０ ９ ３ ８ 【０ ２ ０ —０ ９ — ０ １０ — ４６ ２ ０ ）１ ０ ７ ３
２ “ 序增压 ” 顺 技术
“ 序增压” 顺 又称 “ 继 增 压 ” 即 根据 柴油 机 负 荷 要 求 和 转 速 高 低 控 制 参 加 工 作 的 增 压 器数 目 ， 而 相 ， 从 提 高 增 压 器 效率 ， 决 低 负 荷 性 能 等 问题 ． 解 ＭＴＵ３ ６０ 、 ９ —４ ＭＴＵ／ ＤＣ ０ ０ ４ ０ Ｄ ２ ０ 、０ ０系列 柴油 机 都 采 用 了 “ 序 增 压 ” 术 ， 基 本 结 构 是 在 柴 油 机 顺 技 其 与 高 压 级 涡 轮 之 间 的排 气 管 中 （ 轮 前 ） 一 排 气 蝶 阀 ， 控 制机 构 根 据 柴 油 机 转 速 或 增 压 空 气 的 压 力 涡 有 由 开 启 或 关 闭 ， 蝶 阀 关 阀 时 ， 气 管 关 闭 ， 该 但 的 涡 轮 停 当 排 使 ４ 转 ， 其 相 连 的 压 气 机 也 随 之 停 止 工 作 ．同时 ， 侧 的 排 气 与 该 通 过 连 接 管 引 导 到 另 一 侧 排 气 管 ， 另 一 侧 排 气 管 中 原 有 与
浅谈现代柴油发动机上应用的新技术
高压共 轨 电控燃 油 喷射 系统 主要 由电子控 制装 置 （ Ｅ Ｃ Ｕ） 、 高压 油泵 、 高 压 油轨 （ 也 叫共 轨 管 、 共轨腔 、 蓄 压器） 、 电控 喷 油器 以及 各种 传感 器 和执行 器 等组成 。总体 工 作 过程 是 ： 高 压 油 泵将 燃 油 加 压送 人 具 有 较 大 容 积 的高压 油 轨 （ 共 轨管 ） ， 高 压油 轨 中的燃 油 压 力 由 Ｅ Ｃ Ｕ 根 据油 轨 压 力 传 感器 测 得 的数 据 以及 作 业 需 要 进 行综 合调 节 ； 高压 油轨 内的燃油 经 过 各缸 高 压 油 管 ， 然后 由 Ｅ Ｃ Ｕ根据发动机运行状态 ， 确 定 理 想 的 喷 油 定 时和 喷油持 续 期 ， 并 由电液控 制 的 电子喷 油器 将燃 油 喷人气 缸 。
ｂ ． 限深 轮深 浅调节 丝 杠 和调节 螺母 磨损 严 重 ， 工 作 中受 到震 动便 自行 改 变调 整深 度 。
Ｃ ． 四连杆 拉力 弹 簧拉力 减 弱后 ， 播种 深 度也 随之 变浅 。
３ ． ２ 预 防及 排除 方法
ａ ． 若 丝 杠和 调节 螺母磨 损 严重 ， 可更 换 新螺母 ， 并备 有双 螺母 ， 以防退 扣 ； 作业 结束 后将 丝杠 和 螺母 涂 上
粒捕集技术等 。
关键词 ： 柴油发动机 ； 新技 术 ； 燃 油系统； 进 排 气 系 统
１ 燃 油 系统 新 技 术
１ ． １ 高压共 轨 电控燃 油 喷射技 术 高压 共轨 （ Ｈｉ ｇ ｈ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ Ｒａ ｉ ｌ ， 简称 ＨＰ Ｃ Ｒ ） 技术 是将 喷射 压力 的产 生 与喷 射过 程 彼此 完 全分
开 的一种 供油 方式 。其 基 本技术 原 理是 ， 由高压 油泵 把 高压燃 油 输送 到公 共供 油 管 （ 即“ 共轨” ） ， 通过 对 公共
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柴油机新技术一柴油机所采取技术措施1 高压共轨燃油喷射系统近几年来,根据发动机的各种不同要求(如在小型厢式送车和客车上安装直喷发动机)促进了各种柴油机直喷系统的发展,在这些喷射系统的开发中均瞄准了特殊用途的要求,着重点不仅仅是增加了功率,而且也是适应减少燃油消耗、降低噪声和减少排放的要求,与传统的凸轮驱动系统相比,共轨喷油系统与柴油机的匹配方面表现出更好的适应性。
共轨式喷油系统于20世纪90年代中后期才正式进入实用化阶段。
高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能,压力产生与燃油喷射完全消除了彼此间的相互影响。
喷油压力的产生不依赖于发动机转速与喷油量,燃油在高压下贮存于高压蓄油器(轨道)中准备喷油,喷油量由操作者确定,喷油始点与喷油压力由ECU(电子控制单元)根据已贮存的图谱计算出来,ECU触发电磁阀,每缸的喷油器可相应地喷射燃油。
其优点主要有:(1)共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。
(2)可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120~200 MPa),可同时控制NOx和微粒(PM)的排放,以满足排放法规要求。
(3)柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机NOx排放,又能保证优良的动力性和经济性。
(4)由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改善,从而减轻柴油机的振动和降低NOx排放。
但是NOx排放降低的同时会使得发动机生成更多的烟尘,烟尘一旦进入油底壳中,就很快与机油混合并随着机油一起在发动机中进行循环,造成对油品性能的损害而影响发动机的正常运转,缩短发动机的寿命。
而解决由烟尘所引起的问题基本上是由润滑油来解决,因此随着高压共轨系统的广泛应用,相应的润滑油开发工作也应同时进行。
2 采用增压中冷技术不但可显著提高发动机平均有效压力，降低排放和噪声，并能有效地提高燃油经济性，这一技术已应用到中、小缸径的柴油机中。
目前，美国15t以上柴油机货车100%采用涡轮增压，欧洲约70%，日本80年代后也大量采用涡轮增压。
增压中冷技术是满足1994年美国排放法规的重要机内净化措施之一。
3 电子控制技术电子控制技术的应用可使柴油机排放控制与燃油经济性之间的矛盾得到有效的调和，通过按最佳喷油定时与发动机转速、负荷之间的关系连续调节喷油定时，使排放与经济性和发动机运行工况良好匹配。
利用电控技术可使颗粒排放降低40%以上，并且发动机过渡工况的排放性能也可显著改善。
电控喷射可对喷油规律进行控制，根据发动机运行工况实现最佳喷油，同时通过控制预混合燃烧与扩散燃烧的比例，可同时降低有害排放和改善其他性能。
通过电控喷油系统和可变几何尺寸涡轮相连，可控制发动机的空燃比，有利于实现有效的机外净化措施，所以未来的电控技术将是对发动机的全面控制，以达到发动机工作过程的最佳匹配。
4 废气再循环(EGR)废气再循环(EGR)可有效地控制NOx排放量。
这一技术由于减少了进气充量中含氧量,废气的热容量增加而使最高燃烧温度TZ下降,所以只有在部分负荷或空燃比足够大的工况下采用,以不使HC和PM排放量明显增加。
EGR技术的关键应使NOx在最大程度降低情况下,又不影响柴油机经济性和HC与PM排放。
采用有效的调整装置来优化柴油机整个工作范围内的废气再循环量,电控技术可有效地解决这一矛盾,和增压中冷技术的结合使用,可提高发动机的整机性能。
5车载诊断(OBD)系统诊断(OBD)系统。
OBD是英文“On Board Diagnostics”的缩写,中文翻译“为车载自诊断系统”。
OBD是国际上在用车排放治理中最有效的手段，这个系统根据发动机的运行状况随监控尾气是否超标,一旦超标马上发出警示。
简单地讲,OBD就是监测所有与排放有关的发动机和零部件的工作情况,其中包括:排气催化转化器的工作效能;λ传感器的失效或输出信号减小;点火系统故障;燃油蒸发排放控制系统控制电路;燃油喷射系统控制电路;其它与排放有关的发动机部件的损坏或失效(排放超出限值)情况等。
当系统出现故障时,故障灯(MIL)或检查发动机警告灯(CHECKENGINE)点亮,同时动力总成控制模块(PCM)将故障信息存入存储器。
通过一定的程序,可以将故障码从PCM中读出。
根据故障码的提示,维修人员能迅速准确地确定故障的部位和性质,以便有效地对故障进行修复6 颗粒过滤及再生技术颗粒过滤及再生系统由两部分组成，即颗粒过滤器和再生装置，颗粒过滤器通过其中有极小孔隙的过滤介质(滤芯)捕集柴油机排气中的颗粒，其中绝大部分是固态碳粒和吸附了可溶性有机成分的碳烟。
一般对碳的过滤效率较高，可达到60%一90%。
滤芯应满足较的性能指标: (l)具有较高的过滤效率。
(2)耐热冲击性好，具有较强的机械性能指标。
(3)热稳定性好，能承受很高的热负荷。
(4)通过特性好，流通阻力小，同时它还要适应再生方法的要求。
目前，最常使用的过滤材料为荃青石，它具有一定的机械强度和较好的抗热冲击能力，热胀系数小，但它的弱点是耐高温能力不足，一般不超过12加℃，导热系数小，在再生时，内部燃烧的热量不易传出，致使滤芯烧融或破裂。
近年来，出现了一些新的滤芯材料应用到柴油机粒过滤器中，如SIC是一种比较好的新型过滤材料，它和荃青石相比孔径更均匀，并具有流通性好、过滤效率高、耐高温(超过1600℃)、通用性好等特点，为解决再生系统复杂化及再生难的问题提供了广阔的前景。
在滤芯结构的设计中，再生方式即外加能量的再生方式，主要有喷油助燃再生、电加热再生、逆向喷气净化再生、电自加热再生和微波再生等几种形式。
喷油助燃再生是适时地向过滤器上游空间喷人一定量的燃油和供给一定的空气，然后点燃喷人的燃油，使颗粒着火燃烧。
电加热再生则是利用电能加热空气或废气，使颗粒着火燃烧，近年来，提出一种逆向再生技术，即将电加器安装在过滤器出口侧，使颗粒更易着火燃烧及火焰传播，降低过滤器的热负荷。
逆向喷气净化再生是在再生时，将压缩空气从过滤体出口高速喷人，将颗粒从过滤体表面清除，落人颗粒漏斗中，由电加热器加热烧净，电自加热是利用高导电性的结晶siC作为过滤材料，再生时直接将过滤体作为加热元件通电加热，使颗粒燃烧。
微波再生则是利用微波所独具选择加热及体积加热特性，对过滤体的颗粒对微波具有极强吸收能力以及过滤体本身进行加热，使颗粒迅燃烧。
这些再生方式在实现过程中又可分为旁通再生和全流再生，旁通再生是在再生过程中，发动机排气不经过过滤器而直接排出机外，避免废气对再生时火焰传播产生影响，有利于过滤体内颗粒的氧化燃烧。
再生方式的选择根据柴油机运行工况和滤芯材料及结构来确定。
7氧化催化器柴油机氧化催化器的工作原理与汽油机排放控制原理相似，它主要用于消除排气中的可燃气体和可溶性有机组分，如HC、CO和颗粒中的SOF。
实践证明，这是一种有效的机外净化措施。
为燃用含硫量为0.3%(质量)的燃油而开发的几种低活性氧化催化器，分别能使HC、和颗粒减少40%一50%、50%一70%和加%一40%。
在重型柴油机燃用含硫量为0.01%的燃油，使用贵金属铂为催化剂的氧化催化器，使HC减少70%，颗粒减少27%，其中的多环芳烃和硝基多环芳烃都有明显减少，而对NO:和颗粒中的固态碳粒排放几乎无影响，对于HC转化效率较高的氧化催化器还可有效地减少排气的臭味。
但是氧化催化器的缺点是会将排气中的阳2氧化为503，生成硫酸雾或固态硫酸盐颗粒，额外增加颗粒物质排放量。
所以，柴油机氧化催化器一般适用含硫量较低的柴油燃料的柴油机。
氧化催化器的催化剂一般由稀有铂R、把Pd等贵金属组成，并浸在氧化铝和二氧化硅等高度表面载体上。
催化剂及载体、发动机运行工况、发动机特性、燃油的含硫量、废气的流速和内燃机工程第18卷第3期催化转换器的大小以及废气流人转换器的进口温度等对氧化催化器的转换效率有明显影响，这些参数的选择是使HC、CO和SOF转换效率尽量高，而使S氧化率尽量低之间的折衷。
解决这一矛盾的办法是燃用低硫油和对催化器的优化设计。
关于催化剂及载体的选择应该根据发动机运行特点来确定，选用活性高的催化剂，HC 和CO氧化效率提高，但对于排温大于500℃的工况，即使燃用无硫的燃油，由于润滑油中含有硫，SO2的氧化率仍很高，仍会使颗粒排放量增加困。
降低催化剂的活性或在催化剂中加人抑制剂，会使HC和CO氧化的有效温度提高，同时也使S的氧化温度提高，由于氧化的有效温度比HC和CO的有效氧化温度高，这样在发动机排温范围内，可有效抑制SO2的氧化但又能有效氧化HC和CO，使其排放得到明显降低。
所以，开发使HC和CO高效氧化而又能抑制SO2的氧化是未来催化氧化器研究的重要课题。
柴油机的排放成分比较复杂，其中含有润滑油和燃油添加剂的非可燃沉积物以及由排气中S形成的杂质，会缩短催化剂的使用寿命。
这可通过开发高纯度润滑油、改进载体的表面化学特性、微孔结构、表面面积以及定期再生处理并清除杂质等措施来解决。
8更高一代的共轨压力更高的喷油压力对改善燃油雾化、油气混合缩短燃烧持续期和改善排放有利。
喷油压力提高后,喷孔处的喷油压力差和油束的初速度增强,油束参加混合气形成的能量增加,混合气形的速度快而且混合充分,使燃烧改善,空气利用率高,油耗率降低。
这样,柴油机在低速工况时,HC排放量和碳烟度均有所降低。
而在高速工况时,由于喷油压力高,尽管喷孔小,仍具有较短的喷油持续期,因而调整时的烟度也是满意的。
参考文献1宋现东,刘洋.客车技术与研究.2004年,第03期.2 樊志卿.上海标准化.2002年,第05期.3 张永波,马迎.交通标准化.2007年,第07期.4 汪卫东,.汽车研究与开发.2005年,第01期.5 李志军,秦敬哲,孙济美.拖拉机与农用运输车.2000年,第05期.。