符合歐6標準的新型商用車2 沖程柴油機研究
根據數據調查研究結果,探討了2沖程柴油機的潛力,即能夠滿足歐6標準要求,且可以應用于中型商用車中(功率在2600r/min時為80kW,從1200r/min到1400r/min時最大扭矩為420N·m)。研究基于一臺4沖程發動機的試驗性能,該項研究考慮到兩種不同的設計:循環回路清除和單向流動清除。后者是通過一個活塞對置配置來實現的。兩種設計都未使用錐閥,且潤滑都由柴油機機油油池來實現。該項目是在歐4柴油機基礎上進行了歐6 4沖程柴油機的研究,而且進行了設計、制造和測試。與傳統的4沖程柴油機相比,重新設計了燃燒室及整個氣動系統,包括閥門、進氣歧管、廢氣再循環系統回路、渦輪增壓器、中冷器等。因此,提出了一種2沖程“紙”概念柴油機。在相同的性能水平、排放指標,以及同樣發動機輸出功率條件下,利用燃氣輪機功率模型進行計算得到。對于4沖程柴油機而言,試驗數據完全符合其測試結果。
2沖程柴油機的概念與4沖程相比有以下幾個優點:①車輛在全負荷或部分負荷下,且以任意速度行駛時,燃油利用效率提高達20%;②在任何操作情況下,氣缸內獲得空氣含量較高,因此燃燒更清潔;③廢氣再循環系統的控制策略靈活性更高;④活塞控制端口處無閥門;⑤尺寸更緊湊,質量更輕;⑥具有較低的熱力和機械負荷,即平均有效壓力較低,因此具有更好的可靠性、更輕的質量、更低的制造成本。
但是,對于這種2沖程柴油機的設計制造也有以下幾個關鍵問題需要解決,①開發一個全新的燃燒系統;②活塞裙部和活塞環的特殊設計;③附加發動機部件(增壓器)的包裝;④低壓廢氣再循環系統的設計;⑤發動機曲軸與制動曲軸之間的變速器設計。
Mattarelli et al.SAE 2017-26-0034.
編譯:陳少帥