摘要：由中国内燃机学会理事倪计民教授团队精心挑选、组织翻译并由机械工业出版社出版的德文原著中译本已经面世,德文原著中译本分别为:《内燃机增压——基础、计算和设计》《发动机损伤——损伤及成因》《大批量生产发动机的优化开发流程——缩短内燃机研发时间》《内燃机测量技术和试验台架》《实际行驶排放测试(RDE)》《内燃机技术手册》《汽车工程中的氢——生产、存储及应用》《氢与燃料电池》.图书封面及外观如图1所示,图书基本信息如表1所示.

摘要：为提高氢燃料电池引射器性能,系统分析引射器结构与工作原理,根据气体相态、喷嘴结构、喷嘴数、分布级数和引射流体混合特征等详述引射器的分类及特点,在此基础上对引射器未来发展方向进行预测.分析结果表明:采用多级引射器、多喷嘴引射器、旋流引射器、可变几何引射器等新结构和新技术,并通过优化引射器的智能控制策略等方法可解决引射器变工况适应性差的问题;引射器设计开发过程中,应基于实际气体组分和工况参数进行数值计算和结构设计,减少水蒸气凝结,保证引射器的引射性能;随着节能环保需求的提高和新兴技术的发展,引射器研究呈现液体力学、材料科学与智能控制等多学科交叉融合的趋势.

摘要：为提高天然气燃烧速率,突破天然气发动机在低负荷工况下碳氢排放高、燃烧效率低,以及高负荷工况下爆震倾向显著等技术瓶颈,系统研究柴油引燃天然气发动机的引燃优化与火焰传播增强技术进展.厘清缸内预混天然气燃烧加速机制的关键科学问题,重点解析引燃柴油喷射调控、缸内火焰传播强化和诱导火焰射流三种燃烧组织模式.分析表明:提高引燃效率、加快火焰传播速度、维持火焰传播稳定及缩短火焰传播距离是解决天然气燃烧速率低的主要技术思路;诱导火焰射流燃烧方式结合柴油多点引燃和预燃室火焰射流,通过节流环设计使引燃火焰向余隙区高速射流,可以缩小缸内各区域燃烧始点、持续期及火焰传播距离差异,加快天然气火焰传播速度,是实现缸内天然气快速燃烧的潜在技术路径;节流环结构还有很大优化空间,应开展相关基础研究以推进该技术的发展和应用.

摘要：为提高商用车自动变速箱空挡滑行时的最优燃料经济性,分析自动变速箱空挡滑行控制过程燃料喷射质量及经济性影响因素,采用基于时间的移动平均窗口法优化空挡滑行控制策略并结合道路试验路谱分析结果进行验证.结果表明:车辆进入、离开怠速工况时燃料消耗质量固定,空挡滑行过程中总燃料消耗质量与进入、退出空挡滑行控制的次数和单次滑行时间有关;减小进入、退出空挡滑行控制的次数,减少时间较短的空挡滑行,保留时间较长的空挡滑行,可提高车辆燃料经济性;对于道路试验,采用优化后的空挡滑行控制策略,百公里燃料消耗质量由31.950 kg降低为31.728 kg,节省0.222 kg.

摘要：为有效提高发动机排气温度和选择性催化还原器(selective catalytic reduction,SCR)入 口温度,以某款国六重型柴油机为研究对象,根据排气温度分布特征将缸内燃烧控制区域划分为若干区间,每个区间制定差异化的温度控制策略;通过试验验证进气节流阀调控和燃烧参数优化两种排气热管理技术的效果,在此基础上设计集成了 SCR自动加热模式的发动机自适应排气热管理策略,并开展发动机台架冷态世界统一瞬态循环(world harmonized transient cycle,WHTC)试验和高原复杂路况实车验证试验,评估热管理策略的实际效果.结果表明:后喷油量、后喷正时对排气温度的影响明显大于轨压、主喷正时、预喷正时;后喷油量和后喷正时增大,排气热管理效果逐步增强;当进气节流阀的关闭度不低于70％时,排气温度随进气节流阀的关闭度增大呈升高趋势;发动机在中、高负荷运行时,可以通过优化后喷油量和后喷正时等燃烧参数的方法达到较好的热管理效果;低负荷及0负荷工况下,通过进气节流阀调控并耦合优化燃烧参数的策略可以实现良好的排气热管理效果;冷态WHTC工况下,发动机平均排气温度提高约20 ℃,在WHTC加权平均油耗增长率仅为4％的前提下,NOx比排放大幅降低(降幅约为30％);高原长下坡工况下,SCR入口温度可长时间维持在370 ℃左右.设计的自适应排气热管理策略可使发动机在冷机、高原、低温等恶劣工况下具有良好的热管理效果.

摘要：针对某柴油机锻钢活塞第二环岸摩擦磨损问题,在维持活塞刚性不变的约束条件下,设计不同销孔偏置方案及环岸型线方案,使用动力学分析软件仿真研究不同方案活塞第二环岸的最大摆角、敲击动能、接触压力峰值、累积磨损载荷、漏气量和柴油机机油耗.仿真结果表明:当销孔向主推力侧偏置0.5 mm并结合第二环岸中凸筒型线时,接触压力和累积磨损载荷最小,且漏气量和机油耗在设计允许范围内.经台架试验验证,该优化方案下的第二环岸磨损量约为0.027 mm,满足发动机耐久性要求.

摘要：为准确评价车辆正面碰撞过程中的安全性能,以某汽车为例,采用CATIA建立整车几何模型,ANSA进行模型前处理,LS-DYNA进行求解计算,HyperView进行模型后处理及数据分析,仿真分析该车正面碰撞试验过程中前防撞梁、吸能盒、前纵梁总成、前围板及电池包的变形.结果表明:左右两侧B柱最大加速度分别为67.325g(g为自由落体加速度)、62.213g,均符合标准中两侧最大加速度不超过72g的要求;吸能盒最大吸能处位于前端,其最大位移为465.281 mm,有效吸收碰撞能量;前纵梁总成吸收21 kJ的能量,约占总碰撞能量的27％,吸能效果良好;前围板最大变形为24.80 mm,未侵入乘员舱,保障驾乘人员安全;电池包支架最大变形为0.17 mm,小于材料变形阈值(0.20 mm),满足评价要求.

摘要：为降低柴油机曲轴油封密封失效故障率,统计分析某平台柴油机曲轴油封的市场故障数据,利用鱼骨图从人、机器、材料、方法、环境、测量6方面分析油封密封失效漏油的可能原因,通过不同供应商油封可靠性台架对比试验和油封一致性考核台架试验验证失效根本原因;在此基础上提出改进措施并进行改进后的市场跟踪验证.结果表明:水泥搅拌车用油封的故障率最高,后油封的故障率显著高于前油封;故障油封的主要失效模式包括主唇线故障、偏磨和毛毡起毛;油封随动性与胶料致密度不足、生产装配工艺缺陷、端盖及齿轮轴端面未涂胶、组合式油封可装配性差是密封失效的根本原因.采取优化油封参数、注射硫化工艺、在端盖和齿轮轴头端涂胶、改进装配工艺等改进措施后,油封市场故障率明显降低.

摘要：针对某排量为1.5 L、增压、进气道喷射发动机,制备乙醇体积分数为22％的乙醇汽油(记为E22),通过试验研究E22发动机的早燃特性,并进一步分析低钙机油、喷油器优化、过量空气系数对E22发动机早燃的影响.结果表明:在低速大负荷工况,E22发动机的早燃频次是纯汽油(记为E0)发动机的1～3倍;使用低钙机油可降低发动机早燃频次,转矩为240 N·m时的E22发动机早燃频次较常规机油降低了 65％;将喷油器喷孔数由4孔增加至8孔且位置前移,转矩为240N·m时E22发动机早燃频次较优化前降低了 61％;减小过量空气系数,早燃频率逐步降低.采用低钙机油结合喷油器优化的措施,E22发动机早燃频次显著降低,通过了早燃测试,转速为1 750～4 000 r/min时转矩提高到240 N·m,转速为5 500 r/min时达到最大功率(120 kW).

摘要：针对不同地域通信质量对车载终端数据发送影响较大、数据丢包率较高的问题,为进一步优化和提高数据传输质量,基于传输控制协议缓存的方式,设计一种涵盖数据读取、存储、传输的异步处理架构,引入数据缓存池,将数据接收和发送过程拆分,实现车载终端在盲区时存储和实时传输两种模式之间的数据缓冲.选取不同地区的10台商用车,对比应用网联数据异步发送架构前、后的数据传输丢包率.结果表明:应用网联数据异步处理架构后,数据传输完整性明显改善,信号强度对数据传输的影响明显降低;网联数据异步发送架构显著提高了数据传输的质量,增强了车载终端在不同通信网络质量环境下的数据发送适应性.

摘要：为实现喷油系统与柴油机的最佳匹配,提高柴油机的排放性、经济性和动力性,基于某柴油机喷油器的定型试验,通过改变喷油器的喷射压力和喷孔结构,试验研究喷油器的喷射压力和喷孔结构对柴油机性能的影响.结果表明:喷油器的喷油压力和喷孔结构对燃油的喷射方式和雾化特性具有决定性影响;在柴油机高转速区间,提高喷油器的喷射压力可以细化并改善燃油的雾化形态,从而提高燃烧效率并有效降低柴油机的燃油消耗率;在低转速区间,相同喷射压力下,使用喷孔直径较小的喷油器时,柴油机燃油消耗率相对较低,说明该工况喷油器的结构参数对燃油消耗率的影响更大.

摘要：为分析某柴油机装配冷试试验中异常数据间的关系,提出一种基于关联规则的装配冷试异常数据分析方法,采用KIH-means聚类方式,针对该柴油机装配异常构建关联规则样本库;通过支持度-置信度试验,确定最佳的最小支持度和最小置信度阈值组合;采用Apriori算法进行关联规则挖掘,揭示异常数据的关联关系,得到针对该柴油机装配异常的挖掘结果.结果表明:该柴油机最小置信度为0.75,最小支持度为0.225％为最佳阈值组合,此时关联规则条数变化最平稳;KIH-means聚类方式与Apriori算法结合,通过对关联规则样本库数据挖掘,确定异常参数的关联规则,提出有效优化措施,从而提高发动机装配质量及装配性能一致性.

摘要：为解决柴油机空气系统因结构复杂、故障频发、全生命周期数据不足及故障精确表征困难导致的柴油机空气系统健康状态评估难题,为其预测性维护提供支撑,提出一种基于时间序列的柴油机健康状态评估方法,根据单位时间内空气系统健康状态构建初始健康指标,采用自编码器模型对初始指标进行特征加权优化以提高表征精度,按照时间序列结合滑动窗口法对历史健康状态进行平滑处理,构建长短期记忆(long-short term memory,LSTM)网络,预测柴油机空气系统的健康状态.结果表明:设计的基于时间序列的柴油机空气系统健康状态评估方法有效且预测准确度较高,健康状态预测结果与实测结果的均方误差为2.11×10-5,均方根误差为0.004 6,平均绝对误差为0.003 1,该方法可以为柴油机空气系统预测性维护提供可靠支撑.

摘要：柴油机海水/淡水用各类泵、各种阀门、控制器等船用机电装备在陆上台架可靠性考核试验过程中,各项指标均满足设计要求,但在装船实际运行不久便故障频发,甚至不到24 h就出现严重漏水故障.陆上台架试验仅能模拟机电装备承受的振动载荷,未考虑机电装备在实际海洋环境下因海浪作用产生的横摇、纵摇、垂荡等摇摆载荷,亦未考虑振动、摇摆载荷间的耦合作用,因此陆上台架试验应力与机电装备实际工作应力、故障激发因素不一致,没有充分暴露产品在真实条件下的薄弱环节.根据"应测尽测"原则,开发一种试验系统,在陆地上模拟船用机电装备在海洋环境下的运行工况及所承受的振动、摇摆复合载荷作用.该试验装置适用于:1)船用柴油机附件泵,如海水泵、淡水泵、循环泵、凝水泵等;2)船用柴油机附件阀门,如隔离阀、电磁阀、止回阀等;3)船用柴油机附件控制器,如阀门控制器、电源转换装置等;4)扩展应用,如长时间倾斜试验、倾斜振动试验、倾斜(非对称)摇摆试验等.

摘要：为解决海上平台起重机高能耗、高排放的问题,提高能源利用效率,综合考虑动力电池成本较高和柴油机在安全可靠方面不可替代的典型优势,提出一种海上平台起重机用混合动力方案,通过监测电池荷电状态(state of charge,SOC)与起重机动力负载,设计协同控制策略,并进行起重机典型作业工况下的仿真验证.结果表明:柴油机-锂电池混合动力系统驱动的起重机燃油消耗和CO2排放均明显下降;经过8 h典型作业循环,传统柴油机与混合动力驱动的起重机燃油消耗分别为141.0、120.2 kg,CO2排放分别为435.7、371.3 kg,燃油消耗和CO2排放均降低14.8％.

摘要：为解决车辆开发过程中怠速抖动问题,排查怠速抖动成因,采用怠速转速振动测试试验及旋转件动平衡测试,分析旋转件动平衡、怠速转速设置对振动速度的影响,并采用调整动平衡和将怠速转速设置为700 r/min的方法进行优化.结果表明:将双离合器花键与双质量飞轮花键在原状态下旋转180°进行装配,测点振动速度不满足测试要求,不能解决怠速抖动问题;怠速转速增大,车辆抖动程度增大;怠速转速对应的振动频率与整车动力总成的刚体模态频率相近,车辆振动更加明显;怠速转速调整为700 r/min时,对应的振动频率为11.7 Hz,测点振动速度满足测试要求,为最优解决方案.

摘要：采用有限元分析方法,根据经验公式和CFD-FEA耦合方法进行边界条件的施加,对柴油机气缸套进行了温度场分析,并将温度场用于耦合场的计算,分析了不同载荷对气缸套变形的影响,研究结果表明: 气缸套最高温度为582K,出现在内壁顶部,温度场分布由上至下逐渐变低;热载荷是气缸套变形的主导因素,控制缸套变形时应主要控制热载荷引起的变形,为气缸套的设计提供了理论依据.

摘要：缸内直喷汽油机混合气形成方式与柴油机类似,均在燃烧室内喷入燃油形成混合气.该特点决定了其尾气中存在相对较多的微粒.作为处理发动机尾气中微粒的一种有效方式,加装微粒捕集器可以明显降低整车微粒排放.本文结合发动机台架试验结果针对性地运用GT-POWER仿真软件对微粒捕集器结构参数进行仿真优化,分析了微粒捕集器载体孔隙率和微孔平均直径等参数对微粒捕集过程的影响.优化后的载体具有较高的微粒捕集效率,并且具有较低的排气背压.为深入研究微粒捕集器微粒捕集过程和产品设计开发奠定理论基础.

摘要：本文采用有限元分析方法对ZH195型柴油机机体进行了预紧工况和爆发工况的有限元静力分析,得出了机体相应工况下的位移、应力、应变云图,找到了机体结构的强度薄弱环节并据此提出了相应的修改方案,为改善机体强度、改进机体的结构设计提供了理论依据.

摘要：配气机构作为发动机的重要组成部分,其设计质量的优劣将直接影响发动机的技术性能、工作可靠和平稳性.对配气机构进行运动学分析和动力学分析成为研究的重点,也是提高配气机构性能的关键.本文针对某船舶用四气门柴油机,建立了其配气机构的运动学和动力学模型,并结合Pro/E建模及有限元分析确定了模型参数,进行了运动学和动力学仿真计算,完成了配气机构运动学和动力学的分析,为配气机构动态性能的评价和优化提出了理论依据.