发动机内部功耗研究

随着社会经济的发展,发动机的燃油经济性和排放要求越来越高,对发动机制造商的要求也越来越高。作为发动机的开发者,改善发动机的燃油经济性迫在眉睫。发动机内部功耗主要由摩擦副和功能件的功耗组成,对发动机燃油经济性的影响很直接,占比也很大。通过测试研究附件和摩擦功耗,判断各附件和各摩擦副在功耗中的占比,并进一步改进附件功耗和摩擦功耗以达到改善燃油经济性的目标。     

改善铝合金发动机零部件性能的途径

汽车燃油经济性是当前汽车工业所面临的重要挑战之一。近几年来,各国汽车制造商围绕汽车重量和摩擦损耗这两个影响燃油经济性的主要因素作出了巨大努力。 铝合金在发动机中的成功应用大大地降低了汽车重量,提高了燃油经济性,同时人们发现,在发动机中,摩擦损耗占其总功率的40％以上,而其中的一半以上是由活塞、活塞环、缸套之间的摩擦引起的。因此,不断开发理想的发动机铝合金材料并有效地降低发动机部件间的     

零部件优化对发动机燃油经济性影响的研究

为了降低发动机的机械损失,提高燃油经济性,考虑对挺柱和水泵进行设计优化,从而降低挺柱的摩擦损失和水泵的功耗。利用发动机台架测量整机的机械损失扭矩和万有特性油耗,配合方差分析,研究挺柱和水泵的优化对燃油经济性的影响。结果表明,挺柱和水泵的优化均可提高燃油经济性,其中挺柱影响最显著,而它们的交互作用无影响。     

非道路柴油机不同压缩比活塞选型试验研究

针对非道路IV阶段柴油机,围绕三种活塞的选型,研究了不同压缩比活塞对发动机摩擦功、压缩压力、燃油经济性以及排放特性的影响。结果表明,压缩比越大的活塞摩擦功和压缩压力越大。额定转速和扭矩转速下,随着活塞压缩比的升高,燃油经济性存在最优点拐点,在额定转速下较为明显。压缩比越高的活塞NOx排放量越低,但烟度排放随负荷增大上升明显。     

基于冷却热管理的商用车燃油经济性提升试验研究

本文以国内某中型载货商用车为研究对象,开展基于冷却系统热管理优化的整车燃油经济性提升试验研究。通过提升发动机节温器开启温度,提高了发动机的运行工作水温,降低了发动机本体摩擦功的消耗;通过优化电控硅油离合风扇控制策略,实现了发动机水温的精确控制,减少了风扇的运行时间,降低了风扇的运行功耗;整体上,综合节温器开启温度的提升、电控硅油离合风扇的控制策略优化,完成了对整车冷却系统热管理的控制,实现了整车燃油经济性的提升。     

低黏度机油对发动机性能的影响

车用发动机通过使用低黏度的润滑油,可获得更大的动力性和经济性。以某1.5 L 4缸自然吸气发动机为例,研究采用较低黏度的SM-5W20代替原使用的SM 5W30对发动机性能的影响。采用Flowmaster软件建立发动机润滑系统模型,分析润滑油黏度对发动机润滑系统润滑油压力、流量和润滑油泵功耗的影响,分析表明,采用较低黏度的SM 5W20代替SM 5W30,润滑系统的流量增大了0.83%~6.72%,润滑油压力降低1.45%~5.98%,润滑油泵功耗降低了1.4%~6.58%。通过发动机台架试验,研究黏度对发动机摩擦功、功率、扭矩及油耗的影响,结果表明,使用SM-5W20比使用SM-5W30的发动机摩擦功低,在中低速下的燃油经济性提升。     

采用低黏度润滑油对发动机性能的影响

车用发动机通过使用低黏度的润滑油,可获得更大的动力性和经济性。以某1.5 L 4缸自然吸气发动机为例,研究采用较低黏度的SM 5W20代替原使用的SM 5W30对发动机性能的影响。采用Flowmaster软件建立发动机润滑系统模型,分析润滑油黏度对发动机润滑系统润滑油压力、流量和润滑油泵功耗的影响,分析表明,采用较低黏度的SM 5W20代替SM 5W30,润滑系统的流量增大了0.83%~6.72%,润滑油压力降低1.45%~5.98%,润滑油泵功耗降低了1.4%~6.58%。通过发动机台架试验,研究黏度对发动机摩擦功、功率、扭矩及油耗的影响,结果表明,使用SM 5W20比使用SM 5W30的发动机摩擦功低,在中低速下的燃油经济性提升。     

增压条件下活塞的动压润滑分析

根据流体动力润滑理论与活塞动力学方程建立的分析模型，依据发动机燃气压力的变化，计算了增压前后的活塞裙部最小润滑油膜厚度和摩擦力。结果表明，发动机增压后，主推力边和次推力边的最小润滑油膜厚度分别变小，裙部的摩擦力和摩擦功耗增大。因增压后活塞润滑能力降低，并且摩擦功耗增加，会对整机的可靠性产生影响，这些都应当在增压改进设计时予以重视。     

航天五院510所发动机领域的“活塞革命”取得重大突破

中国航天科技集团公司五院510所韩晓静工程师设计研制的新型“延长发动机使用寿命的活塞”技术使原来摩擦损失掉的能源转化为有用功输出，显著提高发动机的动力性能，解决了长期困扰发动机性能的难题。经权威部门对比测试，使用这种活塞的发动机。平均综合燃油消耗降低达6．34％。功率提高7．97％。     

涡轮增压发动机用0W-20润滑油减摩性能研究

为研究低黏度润滑油对涡轮增压发动机燃油经济性的影响,配制5种不同的0W-20全配方润滑油。使用真实活塞环-缸套摩擦副试样,选取涡轮增压发动机关键工况,通过往复摩擦模拟试验测试各油样的减摩效果。通过控制整车WLTC油耗测试精度,比较各油样的燃油经济性提升效果。结果表明：降低润滑油黏度和添加摩擦改进剂均可以改善燃油经济性,但是后者的效果更为显著;摩擦改进剂MoDTC的加剂量越高,减摩效果越好;硼酸盐清净剂可以增强MoDTC的减摩效果。比较摩擦模拟试验和整车油耗试验发现,使用真实的环套摩擦副组件并设定合适工况的摩擦模拟试验,可以快速区分润滑油的减摩效果,但是无法反映真实的燃油经济性的提升程度。