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进口柴油机技术的发展

  自第一台四冲程柴油机在1896年研制。一百多年来,柴油机技术得以快速而全面的发展,在相关领域得到广泛应用。经过大量研究成果表明,柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。装备了最先进技术的柴油机,升功率可达 到30~50kWh/L,扭矩储备系数可达到0.35以上,最低油耗可达到198g/kW .h,标定功率 油耗可达到204g/kW .h;柴油机被广“泛应用于船舶动力、发电、灌溉、车辆动力等广阔的领域,尤其在车用动力方面的优势最为明显。全球车用动力“柴油化”趋势业已形成。在美国、日本以及欧洲100%的重型汽车使用柴油机为动力。在欧洲,90%的商用车及33%的轿车为柴 油车。在美国,90%的商用车为柴油车。在日本,38%的商用车为柴油车,9. 2%的轿车为柴油车。据专家预测,在不久的时间内柴油机将成为世界车用动力的主流。

  现代的高性能柴油机由于热效率比汽油机高、污染物排放比汽油机少,应用日益广泛。西欧国家不但载货汽车和客车使用柴油发动机,而且轿车采用柴油机的比例也相当大。美国联邦政府能源部及美国三大汽车公司为代表的美国汽车研究所理事会研发新-代经济型轿车同样将柴油机作为动力配置。经过多年的研究、大量新技术的应用,柴油机最大的问题一--排放和噪声取得重大突破,达到汽油机的水平。

  1.柴油机发展方向的主要体现  

  (1)升功率和比质量
  升功率和比质量是衡量柴油机性能的有效指标;现代发动机的技术发展体现在发动机的质 量越来越轻, 而功率越来越大, 新材料和新结构的不断应用提高了 发动机升功率,降低了比质量。
  内燃机的发展水平取决于其零部件向高精尖的水平发展,而内燃机零部件的发展水平,是由生产材料及制造技术等因素来决定的。也就是说,内燃机零部件的制造技术水平对主机的性能、
寿命及可靠性有决定性的影响。由于铸造技术水平的提高,气冲造型、静压造型、树脂自硬砂造型制芯、消失模铸造,使内燃机钢铸造的主要零件如机体、缸盖等可以制成形状复杂曲及箱型结构的薄壁铸件。这不仅在很大程度提高了机体刚度,降低了噪声辐射,提高了零部件之间的配合精度,而且使内燃机达到轻量化。

  (2)柴油机的高压缩比
  压缩比的提高,使热效率得到了提高。 柴油机由于其压缩比大,最大功率点、单位功率的油耗低。在现代技术性能更好的发动机中,柴油机的油耗约为汽油机的70%,柴油机是目前热效率最高的内燃机。柴油机因为压缩比高,发动机结实,故经久耐用,寿命长。

  (3)柴油机的增压及电控燃油系统
  优良的燃绕系统;采用4气门技术、超高压喷射、增压和增压中冷、可控废气再循环和氧化催化器、降低噪声的双弹黄喷油器、全电子发动机管理等,集中体现在以采用电控共轨式燃油喷射系统为特征的新一代柴油机上。  

  (4)内燃机材料技术
  内燃机使用的传统材料是钢、铸铁和有色金属及其合金。在内燃机发展过程中,人们不断时其标防快动力性、排放等提出了更高的要求,从而对内燃机材料的要求相应提高。对内燃机材料的要求主要集中在绝热性、耐热性、耐磨性、减摩性、耐腐蚀性及热膨胀小、质量轻等方面。现代的陶瓷材料具有无可比拟的绝热性,陶瓷材料和工程塑料(如纤维增强塑料)具有比传统材料优越的减摩性、耐磨性和耐腐蚀性,其比重与铝合金不相上下而比钢和铸铁轻得多。因此,陶瓷材料(高性能陶瓷)凭借其优良的综合性能,可用在许多内燃机零件上,如喷油点火零件、燃烧室、活塞顶等。若能克服脆性、成本等方面的弱点,在新世纪里将会得到广泛应用。工程塑料也可用于许多内燃机零件,如内燃机上的各种罩盖、活塞裙部、正时齿轮、推杆等,随着工艺水平的提高及价格的降低,未来工程塑料在内燃机上的应用将会与日俱增。
      
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