商業(yè)和工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

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商業(yè)和工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

為了滿(mǎn)足未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)越來(lái)越復(fù)雜的需求，更多更先進(jìn)的輔助系統(tǒng)如廢熱回收、氣體燃料供給、排氣后處理控制系統(tǒng)等都被添加到基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)中。這種復(fù)雜性將增加發(fā)動(dòng)機(jī)封裝尺寸、質(zhì)量和完整動(dòng)力總成的成本，因此必須對(duì)基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，其關(guān)鍵因素就在于如何滿(mǎn)足未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的要求如CO2排放量、尺寸、質(zhì)量和成本。

介紹了改善未來(lái)商業(yè)和工業(yè)用基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的一些選擇和潛力。正在應(yīng)用的輕型車(chē)輛證明，減小發(fā)動(dòng)機(jī)排量、使用新材料、減少摩擦和使用先進(jìn)的推進(jìn)和燃油噴射技術(shù)是有益的。介紹了這些發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)如何在商業(yè)和工業(yè)上滿(mǎn)足未來(lái)廢氣排放和燃料利用的前景。例如，溫室氣體排放要求的一些尾氣排放法規(guī)要求商業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)不斷改善排放；更高的熱效率、更低的氮氧化物排放可能會(huì)迫使重型發(fā)動(dòng)機(jī)的峰值壓力接近25MPa，因此要求在氣缸蓋和氣缸體設(shè)計(jì)時(shí)使用優(yōu)質(zhì)材料；汽車(chē)行業(yè)減缸發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的功率密度，這是大客車(chē)和輕型貨車(chē)能改善燃油經(jīng)濟(jì)性的原因，商業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)計(jì)會(huì)朝著該方向發(fā)展。發(fā)動(dòng)機(jī)減缸技術(shù)和襯墊技術(shù)加上改善襯套表面耐久性，可以抵消質(zhì)量的增量，并滿(mǎn)足法規(guī)限值。

此外，主軸頸和曲柄銷(xiāo)直徑相同的獨(dú)特曲軸設(shè)計(jì)可以提供所需的剛度并降低摩擦損失，加上一個(gè)偏移布置的缸腔，可顯著減少摩擦。通過(guò)單獨(dú)改變連桿的可變壓縮比技術(shù)也可以應(yīng)用到設(shè)計(jì)中去，這能讓EGR和NOx的排放量在峰值壓力處有一定的靈活性。單頂置凸輪軸配氣裝置與雙頂置凸輪軸系統(tǒng)相比，已被證明更具成本效益。

Michael Franke et al. SAE 2014-01-2325.

編譯：周建鵬