【作者】

Guenter Figer

【摘要】

摘要：高速发动机已经是小型分散电站、商用和高性能船舶、油气行业、铁路及建筑设备的主要动力来源。但从长远来来看，下一代高速发动机将在系统集成和混合应用方面得到进一步发展。 充分发掘每个动力系统的潜力，提高内燃机的效率将前所未有地成为新一代发动机发展的重点。先进的柴油、燃气混合燃烧系统将会得到发展，排放后处理也将成为动力系统的重要组成部分。然而，想要在具有竞争力的最高爆发压力下达到最高的效率，关键在于把最高爆发压力提高到300bar以上，这远远超过了目前高速发动机的最高水平。 在设计高爆压值的发动机时，未来仍将面临许多挑战。这些挑战主要来自气缸单元的设计，特别是缸盖的设计。无论是对于柴油机还是燃气机，气缸盖冷却系统的设计，以及气缸盖和预燃室之间或和喷油器之间配合关系的设计都是异常复杂的的工程。 本文介绍了AVL的设计思想，重点介绍了气缸单元的关键零部件设计。为了应对高功率比的下一代高速发动机设计，气缸盖的的设计结合了AVL专利的自顶向下冷却理念和一个集成的预燃室。对于高功率比的柴油发动机，还需要对燃烧系统进行进一步优化，重点在于活塞和缸盖上的热负荷平衡优化。 柴油发动机和燃气发动机的缸盖火力面厚度值可以减小，以提高缸盖的传热性能。当与AVL的自顶向下的冷却概念相结合时，这种设计可以使关键区域(如排气阀鼻梁处、喷油器或者或预燃室周围)获得良好的冷却。即使最高爆发压力达到300 bar，也可以有较高的火力面刚度，能保证较小的变形量。同时，为保证缸套在较高的爆发压力下变形量最小，对缸盖的合金材料、缸套及缸盖螺栓型式也进行了重新设计。 最后，本文指出，依靠先进的设计，下一代高速发动机能使效率提到最高。 关键词：高速柴油机、气缸、燃烧室、冷却 译者简介： 王和旭（1990），中国船舶重工集团公司第七一一研究所研发中心，研发工程师； 研究方向：高速机总体设计开发；Email：wanghexu@csic711.com 翻译：王和旭 校对：胡军强

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

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