2020年(发展战略)最新发动机的发展技术
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2023年汽车用天然气发动机行业市场发展现状中国是世界上最大的天然气生产和消费国家之一,天然气作为清洁能源之一,其应用范围已经扩展到了各个行业领域。
其中,汽车用天然气发动机也逐渐成为了一个新的市场,得到了越来越多的关注和重视。
当前,汽车用天然气发动机行业市场发展呈现出以下几个特点:一、市场规模不断扩大自2000年以来,中国天然气汽车的保有量不断增加。
据国家能源局数据,2019年中国天然气汽车保有量已达到61.1万辆,其中重型货车占比较大。
此外,随着政府对清洁能源的重视度不断提高,天然气作为清洁能源之一,在未来的市场中有着广阔的发展前景。
预计到2025年,中国天然气车市场规模有望超过1000亿元。
二、政策支持力度不断加大政策是推动市场发展的重要因素之一,目前政府对于汽车用天然气发动机行业的支持力度不断加大。
例如,国家《清洁能源汽车产业规划》提出:到2020年,天然气客车和货车保有量将分别达到40万辆和20万辆,到2025年保有量将分别超过75万辆和40万辆;同时还有一系列针对天然气车的优惠政策,如免收燃油税、兑现推广补贴等。
三、技术创新成为发展的新动力随着市场规模的不断扩大以及政府支持力度加大,公司之间竞争也逐渐加剧,技术创新成为了企业发展的新动力。
目前,国内的汽车用天然气发动机技术还处于探索阶段,需要不断的研究和创新来提高性能和可靠性。
四、发展仍面临着挑战尽管汽车用天然气发动机行业市场前景广阔,但也面临着一些挑战。
其中,能源转型进程缓慢、天然气加氢基础设施不完善、成本高昂等问题仍是制约其发展的主要因素。
此外,目前国内天然气价格相对较高,也导致使用天然气的汽车成本会更高一些。
总体来说,汽车用天然气发动机行业市场的发展前景依然较好,但需要政策、技术、基础设施等方面的持续投入和创新,才能持续发展。
发动机课程与思政教育的结合,可以从多个方面进行探讨和实施。
以下是一些可能的结合点和建议:
课程内容与思政教育的融合:在发动机课程中,可以融入国家发展战略、科技创新、工匠精神等思政元素。
例如,介绍我国发动机技术的最新进展,强调自主创新的重要性,以及发动机产业在国家经济发展中的作用,从而培养学生的国家自豪感和责任感。
案例分析与实践教学:通过分析国内外发动机技术的成功案例和失败教训,引导学生深入思考技术背后的社会、经济、环境等因素。
同时,结合实验教学和实践活动,培养学生的动手能力和团队协作精神,强化实践育人的效果。
课堂讨论与辩论:组织课堂讨论和辩论活动,围绕发动机技术的发展趋势、应用前景等议题展开讨论。
这不仅可以锻炼学生的思辨能力和表达能力,还能增强他们对社会热点问题的关注度和思考深度。
课程思政的教学方法:可以采用问题导向、案例分析、小组讨论等多种教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性。
同时,注重启发式教学,引导学生自主思考和解决问题,培养他们的创新思维和批判性思维。
课程思政的评价体系:在评价体系中,除了传统的知识掌握程度评价外,还应注重对学生思政素养的评价。
例如,可以通过课堂表现、小组讨论、实践报告等方式,评价学生的国家情怀、社会责任感、团队协作精神等思政素养。
综上所述,发动机课程与思政教育的结合具有重要意义。
通过融合课程内容、创新教学方法和评价体系等方式,可以培养具有爱国情怀、
社会责任感和创新精神的优秀人才,为国家的科技进步和社会发展做出贡献。
国家创新平台建设成效显著穷理以致其知,反躬以践其实;科学研究既要追求知识和真理,也要服务于经济社会发展和广大人民群众;广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中。
深刻认识到,建设世界科技强国,必须面向经济社会主战场,扩大科技供给质量和效率,推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。
创新是多方面的,包括理论创新、体制创新、制度创新、人才创新等,但科技创新地位和作用十分显要。
实施创新驱动发展战略,必须紧紧抓住科技创新这个牛鼻子,切实营造实施创新驱动发展战略的体制机制和良好环境,加快形成我国发展新动力源。
十四五期间,是新一轮科技革命和产业变革同我国推动高质量发展的历史交汇期,也是我国创新驱动发展战略实施的关键时期。
深入贯彻新发展理念,牢牢把握五位一体总体布局和四个全面战略布局要求,面向现代化建设总体目标要求,着眼应对瓶颈制约和风险挑战,坚持走中国特色自主创新道路,深入实施创新驱动发展战略,深化改革激发创新活力,扩大开放拓展创新空间,完善融通创新生态,提升新型基础设施支撑能力,加速汇聚资本、数据、人才等要素,培育壮大新兴产业,壮大经济发展新动能,为建设世界科技强国和现代化强国,实现中华民族的伟大复兴奠定坚实基础。
一、国家创新平台建设成效显著重大科技科研基础设施建设布局不断优化。
截至2020年6月,我国布局建设57个重大科技基础设施,立项批复总投资近600亿元,已建成30个,上海光源、强磁场、散裂中子源、中国天眼、硬X射线自由电子激光装置、高能同步辐射光源等一批综合性设施处于国际先进水平。
我国正在运行的国家重点实验室500余家,有力推动了高水平基础研究和应用基础研究活动的开展。
产业创新平台建设体系化拓展。
国家工程研究中心、国家企业技术中心体系化布局,建成133个国家工程研究中心和217个国家工程实验室,1540家国家企业技术中心,我国创新基础能力进一步夯实。
二、创新驱动发展战略部署实现创新驱动是一个系统性的变革,要按照坚持双轮驱动、构建一个体系、推动六大转变进行布局,构建新的发展动力系统。
航空发动机的未来趋势航空发动机作为飞机的“心脏”,对于飞机的性能和安全起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和航空业的快速发展,航空发动机也在不断演进和创新。
本文将探讨航空发动机的未来趋势,包括燃料效率的提升、环保要求的增加以及数字化技术的应用等方面。
燃料效率的提升随着全球对环境保护意识的增强,航空业对于燃料效率的要求也越来越高。
未来航空发动机将继续致力于提高燃料效率,以减少对化石燃料的依赖和减少碳排放。
其中一项重要的技术是涡轮扇发动机的进一步改进。
通过提高涡轮扇发动机的压比和推力比,可以实现更高效的燃烧过程,从而提高燃料效率。
此外,新材料的应用也是提高燃料效率的重要途径。
例如,复合材料在航空发动机中的应用可以减轻发动机的重量,从而降低燃料消耗。
同时,新材料的使用还可以提高发动机的耐久性和可靠性,减少维护和修理的成本。
环保要求的增加随着全球对环境污染问题的关注度不断提高,航空业对于航空发动机的环保要求也在不断增加。
未来航空发动机将面临更严格的排放标准和噪音限制。
为了满足这些要求,航空发动机制造商将不断改进发动机设计和燃烧技术。
一方面,航空发动机将采用更先进的燃烧技术,如低排放燃烧室和高效燃烧控制系统,以减少氮氧化物和颗粒物的排放。
另一方面,降噪技术也将得到广泛应用。
例如,通过改进发动机外壳和减震装置,可以有效降低飞机起飞和降落时产生的噪音。
数字化技术的应用随着数字化技术的快速发展,航空发动机制造商也开始将其应用于发动机的设计、制造和维护过程中。
未来航空发动机将更加智能化和自动化,以提高效率和可靠性。
在设计方面,数字化技术可以帮助工程师进行更精确的模拟和优化,从而提高发动机的性能和可靠性。
在制造方面,数字化技术可以实现更高精度的零部件加工和装配,减少人为错误和提高生产效率。
在维护方面,数字化技术可以实现对发动机的实时监测和预测性维护,及时发现并解决潜在问题,减少停机时间和维修成本。
结论航空发动机作为航空业的核心技术之一,其未来趋势将主要集中在燃料效率的提升、环保要求的增加以及数字化技术的应用上。
固体火箭发动机点火装置的技术现状和发展趋势介绍固体火箭发动机点火装置是实现固体火箭发动机点火的重要组成部分。
它负责在火箭发射前将点火信号传递给发动机,引发推进剂的燃烧,从而带动火箭进行飞行任务。
本文将对固体火箭发动机点火装置的技术现状和发展趋势进行全面、详细、完整地探讨。
固体火箭发动机点火装置的技术现状固体火箭发动机点火装置的技术现状主要包括以下几个方面:传统电点火系统传统电点火系统是固体火箭发动机点火装置最常用的技术方案之一。
它包括起爆器、电源、导线等组件,通过电流传输点火信号引发固体火箭发动机的点火。
恒电流点火系统恒电流点火系统是一种改进的电点火系统,它通过控制点火时的电流大小,使点火持续时间更加准确。
这种系统通常使用恒流源芯片控制点火电流,并配备电流调节电路,确保点火电流的稳定性。
激光点火系统激光点火系统是一种基于激光技术实现点火的创新方案。
它通过激光脉冲在瞄准器的辅助下,点燃固体火箭发动机。
相比传统电点火系统,激光点火系统具有非接触、反应速度快等优点。
固体火箭发动机点火装置的发展趋势固体火箭发动机点火装置的发展趋势主要集中在以下几个方面:自动化控制随着科技的不断进步,固体火箭发动机点火装置将更加趋向自动化控制。
通过引入传感器、控制芯片和自动化算法,可以实现火箭发射过程中点火装置的自动控制,提高点火的准确性和可靠性。
电火花点火技术电火花点火技术是一种新型的点火技术,它通过电放电产生的火花来引发燃料的燃烧。
相比传统的电点火系统,电火花点火技术具有点火速度快、点火能量高等优点,可以满足未来固体火箭发动机的需求。
高可靠性设计固体火箭发动机点火装置的可靠性是保证火箭发射成功的重要因素。
未来的发展趋势是将更多的可靠性设计纳入点火装置中,例如备用点火电路、自检程序等,以确保点火装置的故障率尽可能低,并提高整个火箭发射系统的可靠性。
轻量化设计固体火箭发动机点火装置的重量对于整个火箭的有效载荷和发射成本有着重要影响。
我国节能与新能源汽车的发展及战略近年来,我国汽车业发展迅猛,预计2020年前我国将成为世界上最大的汽车制造国和主要的汽车出口国之一。
我国目前的人均汽车保有量还很低,是世界上汽车市场潜力最大的国家,预计2020年汽车保有量将达到1.3~1.5亿辆。
但是,当我国刚刚到达汽车社会门槛,车用石油消费在石油总消费中的比例还大大低于世界平均水平时,我们已经感受到了石油供应的日益紧张。
2000年以来,汽车(包括农用车)汽油、柴油年消费约占我国汽油、柴油消费总量的一半,石油消费的1/3左右。
这一数据说明:车用汽油、柴油消费总量与石油消费总量同步快速增长。
由于汽车市场的持续升温,石油安全风险不断增大。
再有,根据国际平均水平和我国现状分析,我国车用汽油、柴油消费占石油总消费比例还将有大幅增长。
此外,我国目前车用燃油消费总量与汽车保有量之比偏高,即汽车的油耗量偏大。
同时,车用石油消耗所产生的空气污染和CO2排放也正在变成愈来愈严重的问题。
这充分表明,我国所面临的石油安全与交通能源问题将会愈来愈严峻。
对于我国汽车能源面临的危机和严峻挑战,我们采取的对策应该是综合性措施,应当采取立足两条腿走路:一方面,发展节能汽车以解决现阶段产业发展、能源紧张和节能环保问题;另一方面,开展新能源汽车研究,实现车用能源多元化,保障汽车能源的可持续供应。
发展节能汽车——我国汽车能源动力系统发展的战略选择之一现在,我们应优化现有以石油和内燃机为基础的车用能源动力系统,重点发展直喷式内燃机及其混合动力系统,发展节能汽车。
关键的节能汽车能源动力技术如下:(一)高效柴油发动机技术轿车柴油机节能效果与汽油混合动力不相上下。
据国务院发展研究中心分析预测,如果2020年我国柴油轿车发展到乘用车的20%,则当年可节约燃料1880万吨。
为此应当在我国发展先进的柴油轿车,但是必须解决好排放控制关键技术问题。
其主要包括:柴油机电控技术,排气后处理技术、清洁柴油与代用柴油技术。
汽车发动机项目发展计划目录前言 (4)一、汽车发动机项目概论 (4)(一)、创新计划及汽车发动机项目性质 (4)(二)、主管单位与汽车发动机项目执行方 (4)(三)、战略协作伙伴 (5)(四)、汽车发动机项目提出背景和合理性 (7)(五)、汽车发动机项目选址和土地综合评估 (8)(六)、土木工程建设目标 (9)(七)、设备采购计划 (9)(八)、产品规划与开发方案 (9)(九)、原材料供应保障 (10)(十)、汽车发动机项目能源消耗分析 (11)(十一)、环境保护 (12)(十二)、汽车发动机项目进度规划与执行 (13)(十三)、经济效益分析与投资预估 (13)(十四)、报告详解与解释 (14)二、建设规划分析 (15)(一)、产品规划 (15)(二)、建设规模 (16)三、汽车发动机项目建设地分析 (17)(一)、汽车发动机项目选址原则 (17)(二)、汽车发动机项目选址 (17)(三)、建设条件分析 (18)(四)、用地控制指标 (19)(五)、用地总体要求 (20)(六)、节约用地措施 (21)(七)、总图布置方案 (23)(八)、运输组成 (24)(九)、选址综合评价 (27)四、后期运营与管理 (27)(一)、汽车发动机项目运营管理机制 (27)(二)、人员培训与知识转移 (28)(三)、设备维护与保养 (29)(四)、定期检查与评估 (30)五、科技创新与研发 (30)(一)、科技创新战略规划 (30)(二)、研发团队建设 (32)(三)、知识产权保护机制 (33)(四)、技术引进与应用 (34)六、危机管理与应急响应 (35)(一)、危机管理计划制定 (35)(二)、应急响应流程 (36)(三)、危机公关与舆情管理 (37)(四)、事故调查与报告 (38)七、合作伙伴关系管理 (39)(一)、合作伙伴选择与评估 (39)(二)、合作伙伴协议与合同管理 (40)(三)、风险共担与利益共享机制 (41)(四)、定期合作评估与调整 (42)八、汽车发动机项目收尾与总结 (43)(一)、汽车发动机项目总结与经验分享 (43)(二)、汽车发动机项目报告与归档 (46)(三)、汽车发动机项目收尾与结算 (47)(四)、团队人员调整与反馈 (49)九、危机管理与应急响应 (50)(一)、危机预警机制 (50)(二)、应急预案与演练 (51)(三)、公关与舆情管理 (52)(四)、危机后期修复与改进 (54)十、供应链管理 (56)(一)、供应链战略规划 (56)(二)、供应商选择与评估 (57)(三)、物流与库存管理 (58)(四)、供应链风险管理 (59)十一、市场营销与品牌推广 (60)(一)、市场调研与定位 (60)(二)、营销策略与推广计划 (61)(三)、客户关系管理 (63)(四)、品牌建设与维护 (64)十二、资源有效利用与节能减排 (66)(一)、资源有效利用策略 (66)(二)、节能措施与技术应用 (67)(三)、减少排放与废弃物管理 (67)前言在当今激烈的市场竞争中,项目合作是激发创新、优化资源配置、实现共赢战略的关键手段。
基于数字化技术的航空发动机装配技术研究摘要:航空产业的发展水平是一个国家发展水平的重要指标,加强对于航空行业的发展技术研究是促进相应产业发展的关键措施之一。
随着如今信息技术以及科技水平的发展,数字化技术对于航空航天产业的发展有着关键性的促进作用,在如今的发展过程之中,数字化技术能够最大程度降低航空产业设计发展的相应成本,最大程度提升最后的设计水平以及发展质量。
关键词:航空发动机:数字化;装配航空机械制造的质量决定着发动机的质量,为了保证在最后的航空产业发展过程之中有着更高的行业发展质量以及运行质量,加强数字化模拟技术的应用十分关键。
航空发动机的传动装配过程大部分为手工装配,其装配质量在很大程度上受到人为因素的干扰,所以,相比于传统的装配技术而言,数字化技术的应用对于航空产品的装配以及设计提供较大的技术支持,为后续的发展提供更加有利的技术工具。
一、模拟化装配模拟装配是数字化技术发展的核心环节,主要应用于航空的发动机装配过程之中,可以依托于发动机信息以及装配过程之中的精确数据对航空飞机进行模拟化数字装配。
模拟装配技术在应用的过程之中能够对于已经装配完成的零件进行数据验证,分析数据的合理性以及其运行的可靠性,对于后续的制造发展而言十分关键且必要。
可视化技术的应用能够大大降低相应设计制造过程之中的成本,为我国的航空发展注入新动力。
(一)模拟化系统构架虚拟化装配系统是指以虚拟现实为前提,对于实际的发动机各个零件进行数据分析并建模之后进行虚拟装配的过程,在此过程之中主要依赖于CAD系统的几何模型以及物理特征等数据,系统操作能够将实际的发动机以可视化可移动的性质上传到相应的软件之中,自动化生产模拟器可以实现视点的自动跟踪以及各种手势和声音的虚拟操作。
虚拟化实现计算分析方法包含着对于碰撞检验等重要的设计环节,这一功能的实现一方面能够更加精确有效的对于相应的数据完成分析,另一方面能够大大保证数据和操作的可靠性和科学性,保证相应环节的成本得到有效地控制,为后续的发展和设计环节提供十分有利的支持。
中国航天科技集团发展战略案例中国航天科技集团(以下简称中国航天)是中国的国家重点高科技企业,是中国航天事业的骨干力量,负责研发和制造航天器、运载火箭以及相关技术装备。
中国航天坚持科技创新和自主研发,已经取得了许多令人瞩目的成就。
本文将介绍中国航天的发展战略案例。
一、深入实施创新驱动发展战略作为中国航天的发展战略之一,创新驱动发展战略是他们取得成功的关键所在。
中国航天积极推动自主创新,在关键技术上持续突破。
以发动机技术为例,中国航天成功研发了多款高性能发动机,实现了从低推力到高推力、从低温液氧煤油发动机到超低温液氢液氧发动机的全面跨越。
通过实施创新驱动发展战略,中国航天在自主研发方面取得了长足进步。
二、推动军民融合发展战略为了更好地满足国家战略需求和民用市场需求,中国航天积极推动军民融合发展。
通过技术转化和产业转型,将军用技术和产品应用于民用领域,提供了新的增长点和市场机会。
例如,中国航天将航天技术应用于智能交通、智慧城市建设等领域,推动了相关产业的发展,为经济增长做出了贡献。
三、推动国际合作、拓展国际市场中国航天积极推动国际合作,拓展国际市场。
通过与国际航天机构的合作,中国航天共同开展了一系列合作项目,实现了资源共享和技术交流。
同时,中国航天积极参与国际市场竞争,通过出口火箭和卫星成功进入国际市场,为中国航天带来了经济效益和国际声誉的提升。
四、推动科技与产业融合发展战略为了更好地推动科技与产业的深度融合,中国航天提出了科技与产业融合发展战略。
通过技术转移和产业连接,将科技成果转化为实际产品和服务,推动了航天科技的产业化进程。
例如,中国航天在通信卫星领域取得了很大的突破,成功研制出高性能的通信卫星,并将其应用于卫星通信、广播电视等领域。
总结起来,中国航天发展的核心战略是深入实施创新驱动发展战略,推动军民融合发展,拓展国际合作和市场,以及推动科技与产业融合发展。
通过坚持科技创新和自主研发,中国航天取得了一系列令人瞩目的成就,为中国航天事业的发展做出了重要贡献。
火箭行业火箭发动机研发与生产方案第1章研发背景与目标 (3)1.1 火箭发动机行业现状分析 (3)1.1.1 技术发展 (3)1.1.2 市场竞争 (4)1.1.3 政策环境 (4)1.2 研发火箭发动机的重要性 (4)1.2.1 提高运载能力 (4)1.2.2 降低发射成本 (4)1.2.3 增强国际竞争力 (4)1.3 研发目标与战略规划 (5)1.3.1 研发目标 (5)1.3.2 战略规划 (5)第2章火箭发动机技术路线 (5)2.1 发动机类型选择 (5)2.1.1 液体火箭发动机 (5)2.1.2 固体火箭发动机 (6)2.2 关键技术难题与解决方案 (6)2.2.1 高压补燃循环技术 (6)2.2.2 固体火箭发动机燃烧效率与安全性 (6)2.3 技术创新与突破 (6)2.3.1 新型推进剂研究 (6)2.3.2 3D打印技术在发动机制造中的应用 (6)2.3.3 智能制造与检测技术 (7)2.3.4 轻质高强材料研究 (7)第3章研发团队与资源配置 (7)3.1 研发团队组织架构 (7)3.2 人才队伍建设 (7)3.3 资源配置与协作 (8)第4章火箭发动机设计与仿真 (8)4.1 设计原理与方案 (8)4.1.1 火箭发动机工作原理 (8)4.1.2 火箭发动机设计方案 (8)4.2 计算流体力学仿真 (8)4.2.1 流体力学模型 (8)4.2.2 仿真方法与过程 (8)4.3 结构动力学分析 (9)4.3.1 结构动力学模型 (9)4.3.2 动力学分析过程 (9)第5章材料选择与加工工艺 (9)5.1 高功能材料研发 (9)5.1.1 高温合金 (9)5.1.2 陶瓷材料 (9)5.1.3 复合材料 (9)5.2 材料加工工艺创新 (9)5.2.1 精密铸造技术 (10)5.2.2 高能束焊接技术 (10)5.2.3 3D打印技术 (10)5.3 质量控制与检测 (10)5.3.1 原材料检测 (10)5.3.2 生产过程检测 (10)5.3.3 成品验收 (10)第6章火箭发动机试验与测试 (10)6.1 试验设施与设备 (10)6.1.1 试验台:用于安装、固定火箭发动机,并提供所需的试验环境。
我国先进制造技术的发展战略许庆东发布时间:2023-06-03T09:50:06.399Z 来源:《中国科技信息》2023年6期作者:许庆东[导读] 制造业是国民经济发展的重要基础,随着数字化、信息化及人工智能等技术的发展,传统制造业与新的数字化技术不断融合,国内外的制造技术都发生了很大的变化。
先进制造技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,智能制造是先进制造的领头羊。
我国要想实现工业现代化,成为制造强国,离不开先进制造技术的助力。
东北石油大学黑龙江大庆 16300摘要:制造业是国民经济发展的重要基础,随着数字化、信息化及人工智能等技术的发展,传统制造业与新的数字化技术不断融合,国内外的制造技术都发生了很大的变化。
先进制造技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,智能制造是先进制造的领头羊。
我国要想实现工业现代化,成为制造强国,离不开先进制造技术的助力。
关键词:先进制造业国民经济集成化信息技术1 先进制造技术概述先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
2 先进制造技术的特点先进制造技术最重要的特点在于,它首先是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。
先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一大不同点在于,传统制造技术通常只是指各种将原材料变成工艺,而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术,因而则将其综合应用制造的全过程。
3当前先进制造技术的发展趋势3.1 以信息化技术推动先进制造技术的发展信息技术的出现和发展,产生了很多新兴的制造产业,同时也为传统的制造业的生产方式和管理理念带来很大变革,使先进制造业呈现智能化网络集成化等特点,信息化技术使产品的加工精度更高,加工速度更快,使自动化技术更柔性化。
(发展战略)最新发动机的发展技术最新发动机的发展技术1.柴油机新技术笨重、噪音大、喷黑烟,令许多人对柴油机的直观印象不佳,加上柴油机的构造比较复杂,不少人对柴油机缺乏了解,尤其对现代先进的柴油机缺乏了解,因此柴油机汽车于壹些城市成了“被限制的对象”,受到种种歧视。
其实经过多年的研究和新技术应用,现代柴油机的现状已和往日不可同喻。
现代先进的汽车柴油机壹般采用电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技术,于重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破,达到了汽油机的水平。
目前国外轻型汽车用柴油机日益普遍,奔驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等欧洲名牌车均有采用柴油发动机的车型。
于电控喷射方面柴油机和汽油机的主要差别是,汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比(汽油和空气的比例),柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出的大小,而柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置(油门拉杆位置)来决定的。
因此,基本工作原理是计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号,首先计算出基本喷油量,然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正,再和来自控制套位置传感器的信号进行反馈修正,确定最佳喷油量的。
电控柴油喷射系统由传感器、ECU(计算机)和执行机构三部分组成。
其任务是对喷油系统进行电子控制,实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。
采用转速、温度、压力等传感器,将实时检测的参数同步输入计算机,和巳储存的参数值进行比较,经过处理计算按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制,驱动喷油系统,使柴油机运作状态达到最佳。
什么是共轨技术,为什么要采用共轨技术呢?于汽车柴油机中,高速运转使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒,实验证明,于喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。
由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力波动,使实际的喷油状态和喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。
油管内的压力波动有时仍会于主喷射之后,使高压油管内的压力再次上升,达到令喷油器的针阀开启的压力,将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象,由于二次喷油不可能完全燃烧,于是增加了烟度和碳氢化合物(HC)的排放量,油耗增加。
此外,每次喷射循环后高压油管内的残压均会发生变化,随之引起不稳定的喷射,尤其于低转速区域容易产生上述现象,严重时不仅喷油不均匀,而且会发生间歇性不喷射现象。
为了解决柴油机这个燃油压力变化的缺陷,现代柴油机采用了壹种称为“共轨”的技术。
共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的壹种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,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和发动机的转速无关,能够大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。
ECU控制喷油器的喷油量,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。
柴油机的涡轮增压器已作过介绍。
至于增压中冷技术就是当涡轮增压器将新鲜空气压缩经中段冷却器冷却,然后经进气歧管、进气门流至汽缸燃烧室。
有效的中冷技术可使增压温度下降到50℃以下,有助于减少废气的排放和提高燃油经济性。
(2000.8.31)2.涡轮增压器参加竞赛的跑车或方程式赛车壹般于发动机上装有涡轮增压器,以使汽车迸发出更大的功率。
发动机是靠燃料于气缸内燃烧作功来产生功率的,输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,提高燃烧作功能力。
于目前的技术条件下,涡轮增压器是唯壹能使发动机于工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
构造涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成的机器,涡轮室进气口和排气歧管相连,排气口接于排气管上;增压器进气口和空气滤清器管道相连,排气口接于进气歧管上。
涡轮和叶轮分别装于涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。
原理涡轮增压器实际上是壹种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。
它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。
当发动机转速增快,废气排出速度和涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大能够燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整壹下发动机的转速,就能够增加发动机的输出功率了。
技术涡轮增压器安装于发动机的进排气歧管上,处于高温,高压和高速运转的工作情况下,其工作环境非常恶劣,工作要求又比较苛刻,因此对制造的材料和加工技术均要求很高。
其中制造难度最高的是支承涡轮轴运转的“浮式轴承”,它工作转速可达10万转/分之上,加上环境温度可达六、七百度之上,决非壹般轴承所能承受,由于轴承和机体内壁间有油液做冷却,又称“全浮式轴承”。
缺点另外涡轮增压器虽然有协助发动机增力的作用,但也有它的缺点,其中最明显的是,“滞后响应”,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,即使经过改良后的反应时间也要1.7秒,使发动机延迟增加或减少输出功率。
这对于要突然加速或超车的汽车而言,瞬间会有点提不上劲的感觉。
改进可是涡轮增压器毕竟是无本生利的事情,它是利用发动机的废气工作的,这些废气的能量如果不加以利用也会白白地浪费掉。
因此,自从涡轮增压器面世以来,人们就经常对它进行技术改造,例如提高加工精度,尽量减少涡轮和涡轮室内壁的间隙,以便提高废气能量利用率;采用新型材料陶瓷,利用陶瓷的耐热高,刚度强,重量轻的优点,能够将涡轮增压器做得更加紧凑,体积更少,而且能减少涡轮的“滞后响应”时间。
于最近30年时间里,涡轮增压器已经普及到许多类型的汽车上,它弥补了壹些自然吸气式发动机的先天不足,会发动机于不改变气缸工作容积的情况下能够提高输出功率10%之上,因此许多汽车制造XX公司均采用这种增压技术来改进发动机的输出功率,藉以实现轿车的高性能化。
(99.7.29)3.增压中冷技术柴油机轿车于欧洲比较普遍。
经过多年的研究和应用,现代汽车柴油机通过采用电控喷射、共轨、增压中冷等技术手段,于重量、噪音、烟度等方面已取得重大成果,达到了汽油机的水平。
“涡轮增压器”和“柴油机新技术”俩文已经分别介绍了柴油机的涡轮增压器、电控喷射和共轨技术,这里再介绍柴油机的增压中冷的知识。
增压可使柴油机于排量不变,重量增加不大的情况下达到增加输出功率的目的。
和相同功率的非增压柴油机相比,增压柴油机不仅体积小,重量轻,功率大,而且仍降低了单位功率的成本。
因此,增压技术不仅广泛应用于柴油机上,而且仍推广到汽油机,是改善内燃发动机的重要技术手段。
可是事物总有矛盾性,空气压力的提高就是空气密度的提高,空气密度的提高必然会使空气温度也同时增高,这如同给轮胎打气时泵会发热壹样。
发动机涡轮增压器的出风口温度也会随着压力增大而升高,温度提高反过来会限制空气密度的提高,要进壹步提高空气密度就要降低增压空气的温度。
据实验显示,于相同的空燃比条件下,增压空气温度每下降10摄氏度,柴油机功率能提高3%-5%,仍能降低排放中的氮氧化合物(NOx),改善发动机的低速性能。
因此,也就产生了中间冷却技术。
柴油机中间冷却技术的类型分俩种,壹种是利用柴油机的循环冷却水对中冷器进行冷却,另壹种是利用散热器冷却,也就是用外界空气冷却。
当利用冷却水冷却时,需要添置壹个独立循环水的辅助系统才能达到较好的冷却效果,这种方式成本较高而且机构复杂。
因此,汽车柴油机大均采用空气冷却式中冷器。
空气冷却式中冷器利用管道将压缩空气通到壹个散热器中,利用风扇提供的冷却空气强行冷却。
空气冷却式中冷器能够安装于发动机水箱的前面、旁边或者另外安装于壹个独立的位置上,它的波形铝制散热片和管道和发动机水箱结构相似,热传导效率高,可将增压空气的温度冷却到50至60摄氏度。
中间冷却技术不是壹项简单的技术,过热无效果白费工夫,过冷于进气管中形成冷凝水会弄巧成拙。
因此要将中冷器和涡轮增压器进行精确的匹配,使得压缩空气达到要求的冷却温度。
4.关于涡轮增压技术:奥迪三种发动机您选谁缘起:涡轮增压发动机备受青睐最近,涡轮增压这个原本多用于柴油发动机的技术忽然于国产中高档轿车中热了起来。
先是奥迪A61.8T热销,而后又传出上海帕萨特B5也将采用1.8T涡轮增压发动机的消息。
增压技术就是壹种提高发动机的进气能力的方法。
从原理上讲,增压且无神秘之处。
它就是采用专门的压气机将气体于进入气缸前预先进行压缩,提高进入气缸的气体密度,减小气体的体积,这样,于单位体积里,气体的质量就大大增加了,进气量即可满足燃料的燃烧需要,从而达到提高发动机功率的目的。
增压过程中采用的压气机又叫做增压器。
废气涡轮增压是进气增压的壹种方式。
发动机的增压方法根据驱动增压器所用能量来源的不同,基本上能够分为三类:第壹类是机械增压系统,增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等)直接驱动。
第二类是废气涡轮增压系统,增压器是由发动机工作时排出的废气带动的。
第三类是复合增压系统,即于发动机上,既采用废气涡轮增压器,又同时应用机械驱动式增压器。
此外仍有惯性增压、气波增压等其他增压方式。
应用于汽车发动机上的主要是废气涡轮增压系统。
奥迪A61.8T采用的就是这种系统,“T”即代表涡轮增压(Turbocharged)。
辨析:涡轮增压的优缺点涡轮增压的最大优点是可提高发动机的功率和扭矩。
涡轮增压的优点是显而易见的,它可于不增加发动机排量的基础上,大幅度提高功率和扭矩。
壹台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率和未装增压器的相比,可增加大约40%甚至更多。
这意味着壹台尺寸和重量相同的发动机经增压后能够产生较多的功率,或者说,壹台小排量的发动机经增压后,能够产生较大排量发动机相同的功率。
另外,发动机于采用了增压技术后,仍能提高燃油经济性和降低尾气排放。
汽油机采用涡轮增压技术有壹定难度。
凡事有利就有弊,涡轮增压也不例外。
发动机于采用废气涡轮增压技术后,工作中产生的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高,从而使发动机的机械性能、润滑性能均会受到影响。
为了保证增压发动机于较高的机械负荷和热负荷条件下,能可靠耐久地工作,必须于发动机主要热力参数的选取、结构设计、材料、工艺等方面作必要的改变,而不是简单地于发动机上装壹个增压器就行了。
由于这个改变过程于实行中难度颇大,而且仍要考虑增压器和发动机的匹配问题,因此于壹定程度上也限制了废气涡轮增压技术于发动机上的应用。
相对来说,废气涡轮增压器和柴油机配合运行时,涡轮机允许工作的范围较广,高效率范围也较宽,于配合运行中产生的问题较少,所以废气涡轮增压技术于柴油机应用的比较多。
而对于汽油机于增压后,提高了缸内混合气压缩和燃烧气体的温度和压力,提高了燃烧室受热零件的热负荷,很容易产生爆震。