绵羊汽车生活记录 sheep汽车资讯 节能减排——伊顿推出气门头部中空充钠技术

节能减排——伊顿推出气门头部中空充钠技术

正在众种载运器械中,煽动机气门技巧都起着主要功用。从飞机、摩托车到商用车,气门技巧已成为煽动机知足排放和燃油经济性法例的闭节。目前,伊顿旗下的车辆集团(Vehicle Group)已逐渐成为1个具有领先技巧的供应商,由该公司开辟的中空充钠气门(sodium-filled hollow valves)能够知足完全汽车成立商的需求。

因为磋议职员为该款气门的头部选用了中空计划,使其质地比古代气门轻10%。同时,磋议职员为该款气门选用了热通报性格较好的马氏体不锈钢合金,是以其耐热性也较为优越。来自气门头部的热量会通报到气门杆部,随后再通报到水套,进一步提拔燃烧室的温度。

研讨到该款头部中氛围门(HHV,Hollow-head valves)的特性,磋议职员可为其头部和杆部选用本钱较低的钢材。与耐热性邻近的其他类型气门比拟,该项步骤可提拔中氛围门的本钱效益。

为了维系产物正在墟市中的位子,伊顿旗下的磋议职员对其气门技巧举办了继续优化,以此改观其牢靠性和耐久性。伊顿的磋议职员提到,因为该款最新的气门产物采用了改进的计划计划,是以功能优于前代产物。该款气门具有一系列上风,包罗改观汽油机燃油经济性及裁汰排放物等方面。

气门采用的全新计划计划可有用下降火力面温度,并改观了汽油机爆燃形象。不像古代的杆部中氛围门,新气门的头部包罗了2个相互离散的片面。正在出产历程中,成立职员必要将该2片面焊接正在一同。磋议职员对气门头部腔体体积举办了优化,能有用扩充内部所能容纳的钠材。腔体组织腻滑,采用了自正在形边、下部切除及压电阻对焊等计划,从而可确保气门正在运转时,内部的液态钠具有最佳的滚动性。磋议职员通过设定,使焊接职位远离充钠腔体,能有用障碍钠被氧化,从而确保了体系的冷却功效。磋议职员并未对火力面举办焊接,以此可提拔气门的耐久性,并可避免原料的热蚀化,以及提防涌现裂纹等形象。这也能确保揭示正在燃烧室中的气门外貌不会涌现焊接缺陷(众孔和深坑)等题目,而上述题目易于惹起爆燃形象,并具有使汽油机失效的潜正在危急。

全新的气门计划计划能有用冷却气门火力面,同时可对焚烧提前角及空燃比等参数举办调动。除此以外,该计划还能下降均匀有用燃油损耗率(BSFC),并下降排放。

古代的杆部中氛围门计划可用于减小圆角,并下降杆部做事温度,伊顿的气门计划计划则可通过钠的冷却才能以减小火力面的做事温度。该计划可进一步改观煽动机的爆燃目标,同时使磋议职员能继续提拔新一代汽油机的出力。

目前,试验职员已对新气门发展了大方试验,包罗焊接疲乏、超速耐久性、滥用动态耐久性、全负荷耐久性、BSFC衡量、测温领悟和爆燃限值性格等方面。

磋议职员已正在1台4缸1.75 L的涡轮增压直喷汽油机上,对该款全新气门举办了验证。磋议职员将伊顿新款头部中氛围门与古代杆部中氛围门举办直接对照,并对汽油机爆燃限值举办了评估。

磋议职员通过瞻仰,发明伊顿新款头部中氛围门的做事温度明显低于古代杆部中氛围门。此中,气门火力面的最高温度是663 ℃,气门圆角处为673 ℃,然而古代杆部中氛围门的火力面和气门圆角各自的最高温度判袂为762 ℃和763 ℃。伊顿旗下新款头部中氛围门的温度比古代杆部中氛围门的火力面低99 ℃,比其杆部低90 ℃。磋议职员通过观测,发明正在呆滞应力最大的衡量点处,其温度下降了85 ℃。伊顿新款头部中氛围门具有较强的热通报才能,从而能明显下降气门火力面的温度。同时,圆角区域较低的温度相应改观了气门的疲乏安闲因子。

试验职员随后对新款头部中氛围门举办了爆燃极限试验,试验历程正在2个对汽油机爆燃有着主要影响的工况点下举办。第1个测试工况点为最高功率工况点,正在该工况点下,转速为6 000 r/min,功率为176 kW,扭矩为280 N•m。正在该工况点下,涌现爆燃形象的大概性最高。正在第2个测试工况点下,转速为3 500 r/min,功率为109 kW,扭矩为290 N•m,该工况点可用于暗示车辆正在公道进步行瞬态加快的模范情景。第2个工况点经常可通过1个本质行驶轮回(RDE)法例的行驶周期举办监测和评估。用于试验的1.75 L涡轮增压直喷煽动机的缸盖正在每1次试验平分别成亲1个气门,而且总共举办了2次试验,从而可使磋议职员能正在新款头部中氛围门和古代杆部中氛围门之间举办切确对照。爆燃限值弧线可参考最大缸压振荡幅值(MAPO,maximumam plitude pressure oscillation)及爆燃频率指数来举办界说。

针对汽油机最高功率的试验结果有着较高主要性。伊顿的新款中氛围门所激励的爆燃目标相对较低,并具有1个相对固定确当量空燃比λ。其余,伊顿新款头部中氛围门应允夹杂气具有较高的λ数值。当焚烧提前角为9 °CA时,杆部中氛围门的最高λ数值为0.9,新款中氛围门的最高λ数值为0.95,MAPO和爆燃频率指数蜕变并不显明。

车辆正在公道进步行的瞬态试验结果同样较为主要。正在λ=1时,头部中氛围门能将BSFC改观约7%。正在最高功率工况点的试验结果阐明,当煽动机采用杆部中氛围门时,燃油损耗率为302.3 g/(kW·h),而当煽动机采用伊顿的新款中氛围门时,燃油损耗率仅为292.6 g/(kW·h),改观约3.2%。正在转速为3 500 r/min,扭矩为290 N•m的工况点下,试验形成的差异较小,但伊顿新款中氛围门仍可使BSFC改观约0.7 %。

头部中氛围门的质地比具有同样外观尺寸的杆部中氛围门低约15%。由此能够相应减小配气机构的惯性负荷,并能减小对气门弹簧施加的负荷。磋议职员通过GT-Power软件举办仿真,以此来评议减小的功率耗费对BSFC的影响。磋议职员对新款头部中氛围门和古代杆部中氛围门举办了仿真。仿真结果阐明,凸轮轴的功率需求会跟着煽动机转速而相应扩充。其余,采用伊顿新款头部中氛围门所必要的驱动功率比古代杆部中氛围门更低。结果阐明,汽油机正在中低负荷工况下的BSFC改观了0.15%,而正在高负荷工况下的BSFC改观并不显明。

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作者: sheep

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