与会人员大合影
19世纪60年代，推动着近现代文明高速发展的强劲利器——内燃机问世，在其轰鸣声中，人类已经迈过了一次又一次的工业革命。然而其高排放、高污染的特点也给环境造成了压力，所以在新旧动能转换的今天，该如何绿色高效地使用内燃机，成为了新时代发展的新任务。9月7日，第142期泰山科技论坛在山东济南举行。本次论坛由山东省科协主办，由山东内燃机学会承办。本次论坛聚集了包括中国工程院院士、天津大学苏万华教授在内的省内外240余名内燃机研发设计制造领域的专家、学者、企业代表、教师、学生等参与，共同研讨学习内燃机领域的最新技术成果。
中国工程院院士、天津大学苏万华教授作报告
柴油机污染重？从这个角度着手处理
柴油机具有扭矩大、经济性好、可靠性高等其它机械所达不到的优点，然而众所周知，柴油机的排放比汽油机更严重，是除煤炭外城市和近郊空气的主要污染源。该如何处理这样的矛盾呢？苏万华院士认为，做好柴油机的瞬态工况控制是满足未来排放法规的关键技术：“现代柴油机瞬态排放控制需要开发多变量可变技术；瞬态排放控制的核心技术是柴油机燃烧系统、空气系统和燃油系统的协同控制，使之工作特性最大限度满足工作过程的需要；对于柴油机瞬态工况控制的研究，提出了6个判据技术将稳态运行和瞬态运行的工况分为特征区域，在每个特征区域内，利用多可变控制变量优势形成包含若干代数方程的基于模型的控制方法实现瞬态排放和瞬态动力性的控制。”
山东大学谢宗法教授作报告
节能减排 做足气门上的学问
气门是内燃机上的重要装置，内燃机的进出气过程都需要通过气门。要想做到内燃机的节能减排，能不能对气门做些什么呢？来自山东大学的谢宗法教授表示，通过全可变液压气门系统(FHVVS)，这是可以实现的：“FHVVS系统可实现气门最大升程，开启持续期的连续可变，通过优化凸轮型线、液压系统结构参数等可实现标定转速5000r/min的平稳运行和气门平稳落座；与传统节气门汽油机相比，无节气门汽油机可显著减少泵气损失，但由于在小负荷运行时的燃烧速率慢，循环波动大，导致指示热效率比节气门汽油机明显降低；采用FHVVS系统，可实现柴油机有效压缩比的连续可变，对改善柴油机节能减排具有重要意义。”
大连理工大学隆武强教授作报告
燃烧如何更充分？喷嘴、混合气都有讲究
汽油机与柴油机的区别在于汽油机进气方式是燃油与空气一同进入燃烧室，而柴油机则是空气与燃油分开。所以，如果柴油的雾化不够充分，就容易出现燃烧不完全的现象。大连理工大学隆武强教授认为，柴油机的设计可以借鉴汽油机的模式，让柴油与空气在压燃上止点前先行混合再进行压燃，就可以精确解决经济性和排放性的矛盾以及PM和NOX排放的矛盾：“柴油可以使用超高压喷射技术，压力在0.24MPa，喷射口在25°张角时与空气的预混效果最佳。”
北方发动机研究所李玉峰研究员作报告
柴油机如何提高功率和热效率？高强化燃烧可以实现
近年来，发动机小型强化技术得到快速发展，虽然高强化发展受到了一定挑战和制约，但高强化燃烧技术依然是最重要的发展方向。中国北方发动机研究所李玉峰研究员表示：“高强化燃烧能够在单位时间/单位空间内燃烧大量燃料量，其油气混合速率和燃烧效率远大于普通柴油机。柴油机高强化燃烧研发面临着巨大的挑战主要有‘油气室参数设计与匹配要更加精细；燃烧系统对参数变化更加敏感；燃烧速率与热力负荷控制要折中；高低速和高低负荷工况匹配困难；工况和环境适应性变差；瞬态工况标准难度加大’等，如何解决这些问题是今后一段时间的主要工作。”
江苏大学尹必峰教授作报告
精益求精精雕细琢有高招
柴油机若想要实现超低排放控制，这无疑是一种高难度工况挑战。而表面织构技术的应用，就可以让这项挑战成功的可能性大大提高。江苏大学尹必峰教授通过自己的研究指出：“表面织构技术的应用很广，可以充当微动力润滑轴承，增强动压效应而提高承载能力；可以当润滑剂储存器，提供持续润滑；可以捕获磨损颗粒从而降低犁沟和磨粒磨损；可以调整接触面积、降低黏着反应；还可以使储油面积规则可控。而使用激光微织构技术，就可以精确地做到这些。”
北京理工大学张幽彤教授作报告
也话“混合动力发动机”
混合动力发动机驱动的交通工具已经问世许久，并且获得了不俗的口碑；而下一步混合动力发动机该何去何从，是否有新的模式可以使用，这些问题不禁让人深深思索。北京理工大学张幽彤教授认为，混合动力电动机必须要有优良的由低速到高速的负载特性，在低速运转时要有足够大的转矩且持续时间必须大于3min；有足够宽广的高效率工作区，常用工况效率应大于50%；体积小、重量轻、噪音小、可靠性高、成本低。“作为应对节能环保挑战的技术途径，混合动力具有很强生命力将内燃机动力的重要拓展形式；混合动力系统需要从构型、核心部件、系统匹配、优化控制的全新设计入手才能发挥其技术优势；混合动力系统将突破系统匹配，向高集成化设计、综合智能控制方向发展。”
上海交通大学杨名洋副教授作报告
高增压技术是交通运输装备用内燃机性能提升的关键
内燃机仍将在较长时间内作为交通运输等领域的主要动力。节能与CO2减排的压力要求内燃机技术进一步向高效的方向推进。涡轮增压作为内燃机节能减排的核心关键技术，需适应未来大幅度缩小排量发动机的苛刻要求。上海交通大学杨名洋副教授结合自己开展的研究，研究分析了脉冲来流时涡轮响应特性与机理：“周向畸变机制：脉冲来流时，蜗壳内部流量非平衡诱导的蜗壳出口气流角非定常项使得叶轮入口周向流场分布出现非定常特征；轴向畸变机制：蜗壳截面形状差异导致不同尺度的二次流结构，从而惯性的差异导致对脉冲来流响应方式不一致，造成出口流场轴向非定常畸变”。双进口涡轮性能及流动损失机理：“采用双进口涡轮可避免进气干涉，提高扫气效率,更有效利用脉冲能量，提高扭矩，降低迟滞效应，提高加速性。喷嘴内部流场分析表明攻角过大，导致强烈的流动分离，流动损失大。叶轮内部流场分析得出旋风涡出现在前缘面的约1/3弦长处，且与高熵增区相符合，是流动损失的主要来源。”
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