Jacobs与Tula合作 开发柴油发动机可变排量技术
浏览:506次    类型:电动化    来源:商用汽车网    作者:惊霓    2019-08-20 14:30


汽缸可变排量技术很可能成为下一代重型柴油发动机的关键排放控制部件。


汽缸可变排量技术可能是下一代重型柴油发动机的一个重大设计变化,以满足更严格的温室气体排放及燃油效率法规。随着雅各布斯汽车系统公司(Jacobs Vehicle Systems)在这项技术上的工作取得进展,该公司已与内燃机控制公司Tula technology签署了一项合作协议。这两家公司将共同努力,使雅可布斯能够进一步开发汽缸可变排量技术,从而降低发动机的燃油消耗和排放。


雅各布斯公司于2018年宣布了其用于中、重型商用车发动机的汽缸可变排量技术。而Tula已将其动态跳跃点火(DSF)技术授权给主要的汽车制造商应用。雅各布斯表示,将使用Tula的DSF控制技术,以支持雅各布斯在柴油机汽缸可变排量硬件开发方面的专长。


雅可布斯公司新技术总监罗布·贾纳克(Robb Janak)解释称:“汽车制造商正在寻求技术改进,以遵守更严格的二氧化碳和氮氧化物排放法律的限制。”“汽缸可变排量是一个很好的解决方案,这一技术可行性已经得到证明,而且成本不高。”


雅各布斯的汽缸可变排量技术,最初是为该公司的高功率制动器(HPD)发动机制动系统而设计的,应用于阀系,使进气阀和排气阀的开启失效。液压激活机构集成在顶置凸轮轴发动机的压阀桥系统或凸轮压杆系统中,可以根据需要停用多个汽缸。在发动机处于低负荷运转时,当6个汽缸中有3个处于关闭状态,可使燃油消耗减少20%。


雅各布斯说,其汽缸可变排量技术通过提高排气温度来减少排放,从而保持后处理温度,使SCR(选择性催化还原)系统达到最佳效率,即使发动机处于低负荷运行状态。同时还可以减少凸轮轴摩擦,减少部分负载条件下的泵送损失,所有这些都可以在提高排气温度的同时全面降低燃油消耗。


Tula方面开发了一种无级可变缸失活系统,集成了先进的数字信号处理和复杂的发动机控制算法软件。该技术降低了6-15%的燃料消耗。与雅可布斯的合作旨在使雅可布斯能够进一步开发柴油发动机所需的发动机汽缸可变排量硬件。


Tula 的动态跳跃点火 (DSF) 系统根据所要求的扭矩大小做出动态点火决定,然后选择性地将点火或停用哪些气缸,以满足性能需求。具体来说,DSF 系统将在点火前对每个气缸进行逐个判断,参考车辆扭矩需求及发动机 NVH 特性,以及为了保证车上人员舒适度而必须避免的频率和振幅等多个因素,决定对该气缸点火,还是跳过这个气缸,并保证各气缸之间相互不影响。此外,DSF 系统还允许在车辆减速阶段关闭所有气缸。



通过上方的振动对比图,我们可以明显看到DSF 系统在减振方面的效果。(图片来源:Tula)


该公司表示,Tula的控制系统还优化了汽车的NVH性能。该控制算法能够在每个发动机循环中选择点燃哪个汽缸,并考虑汽缸组合产生的振频和振幅,从而确定汽缸点火顺序,从而使燃油泵运行平稳,降低成本。


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