汽车节能技术

1、汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 讲座 汽车应用工程系汽车应用工程系 汽车节能技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系概概 述述 根据我国节能与新能源汽车产业发展规划，2015年乘用车平均燃料消耗量乘用车平均燃料消耗量要降至百公里6.9升，2020年要降到5升，留给车企们的调整时间已经不多。 汽车节能技术汽车节能技术 【automobile conservation technology】 用于改进汽车能源消耗的技术。 汽车节能措施涉及方方面面。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系（2 2）环保压力）环保压

2、力 据研究，目前大气中据研究，目前大气中21.7%21.7%的的HCHC、38.5%38.5%的的COCO、87.6%87.6%的的NOxNOx、11.7%11.7%的的CO2CO2、6.2%6.2%的的SO2SO2和和32%32%的微粒的微粒来自汽车。来自汽车。（3 3）燃油经济性压力）燃油经济性压力 目前内燃机效率非常低，只有目前内燃机效率非常低，只有25%25%的能量转化成动的能量转化成动力，其余力，其余75%75%的能量以热能的方式散失掉。的能量以热能的方式散失掉。 燃油经济性低。燃油经济性低。 （1 1）能源压力）能源压力 世界目前探明的石油总储量为世界目前探明的石油总储量为1.33

3、1.33万亿桶，以目前的万亿桶，以目前的开采速度计算可供全球石油生产开采速度计算可供全球石油生产4040年。年。 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 联合国秘书长潘基文指出：过去一个多世纪中，人类社会目睹了三次经济转变，工业革命以及随后的技术革命之后是全球化时代，现在面临着一次重大变革，低碳经济时代低碳经济时代。 对于低碳汽车，首先是电动汽车为代表的新能源对于低碳汽车，首先是电动汽车为代表的新能源汽车，但是全球电动车的发展来看，短时间内电汽车，但是全球电动车的发展来看，短时间内电动汽车无法取代传统内燃机车。动汽车无法取代传统内燃机车。 因此对传统汽车进行改进，以打

4、造节能、安全和环保的汽车，无疑是目前最现实的选择。概概 述述汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 （1） 空气污染空气污染 目前车辆都以燃烧碳氢石化燃料来获取动力，并向大气中排放燃烧后的产物。 但是燃烧并不理想.除了二氧化碳和水外，还产生一定数量的氮氧化物，一氧化碳和不完全燃烧的碳氢化物,这些都是有害的。低碳时代的汽车低碳时代的汽车概概 述述汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 （2） 全球变暖全球变暖 二氧化碳主要来自于碳氢化合物和煤的燃烧。而交通占整个排放的32%。低碳时代的汽车低碳时代的汽车 中国二氧化碳07年超美国位居世界首位，中

5、美两国总排放量占世界的40%. 我国的减排面临越来越大的压力。我国政府提出2020年国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40-45%。概概 述述汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 （3）石油资源枯竭）石油资源枯竭 交通能源消耗主要来自石油资源，石油作为不可再生资源，有人估计以现在的开采量和石油消耗速度未来石油可能会在在20382038年年耗竭。 而开采新的石油变得越来越困难，成本也越来越高。低碳时代的汽车低碳时代的汽车概概 述述汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 （4） 应对措施应对措施 二氧化碳法规的出现，汽车企业需要平衡一个两

6、难问题，一个是要平衡产品规划，实现企业盈利的战略，另一个是必须找到低碳技术。 低碳时代的汽车低碳时代的汽车概概 述述汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 （4）应对措施）应对措施 汽车技术的发展正朝着低碳化的方向积极推进，包括节能汽车技术、替代燃料汽车技术和新能源汽节能汽车技术、替代燃料汽车技术和新能源汽车技术车技术。 低碳时代的汽车低碳时代的汽车概概 述述汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 先进柴油车、混合动力汽车、燃料电池汽车是三大节能环保汽车技术。 目前是混合动力，油电混合和汽电混合。未来发展方向是纯电动。 一、一、汽车节能技术的

7、发展汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 尽管发展电动汽车和插电式混合动力车可以帮助我国达到提高燃油经济性的长期目标，但在电动汽车安全标准还没有正式出台之前，短期内更需要做的是加强传统能源汽车的节能技术研究加强传统能源汽车的节能技术研究。一、一、汽车节能技术的发展汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 1.混合动力汽车技术混合动力汽车技术 1 1）混合动力汽车用电池技术与专用电机的开发和产）混合动力汽车用电池技术与专用电机的开发和产业化；业化； 2 2）发动机电控技术与电机控制技术的开发和产业化；）发动机

8、电控技术与电机控制技术的开发和产业化； 3 3）整车性能优化控制技术与制动能量回收技术的开）整车性能优化控制技术与制动能量回收技术的开发和产业化；发和产业化； 4 4）在起步阶段，给予混合动力汽车适度的政策激励。）在起步阶段，给予混合动力汽车适度的政策激励。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 PriusPrius是日本是日本9797推出，推出，0101年出年出售的混合动力车型售的混合动力车型 据美国环境保护署据美国环境保护署20072007年年的资料，的资料，PriusPrius是在美国销售是在美国销售的汽车中最省油的的汽车中最省油的. . 二、目前重点开发、推广

9、的汽车节能技术 1.混合动力汽车技术混合动力汽车技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系本田新能源技术本田新能源技术 本田和丰田一样，实现了油电混合动力的批量生产，混合动力版新思域以发动机驱动为主体，通过1.3L排量的发动机，创造出良好的行驶性和燃油经济性，同时辅以新开发的薄型直流无刷电机，大幅提升燃油效率。二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 1.混合动力汽车技术混合动力汽车技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系现代汽车新能源技术 气电混合气电混合 （HDLPI）以液化石油气驱动的混合动力，与同级别车相比年能耗可减少50%，再生制动功

10、能，让车在减速时让热能转换为电能储存在蓄电池内，怠速停车功能控制停车时发动机转速，减少不必要的能量消耗，电机助力功能，在起步加速爬坡利用蓄电池提供辅助动力。二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 1.混合动力汽车技术混合动力汽车技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 在正在进行的2013广州车展广州车展上，大众大众XL1正式亮相，这款有着“1升车”美誉的新品外形设计非常具有科技感。 二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 1.混合动力汽车技术混合动力汽车技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 XL1的车身侧面给人的感觉有一点未来战车的味道

11、，车顶的线条向下延伸得非常顺畅，蝴蝶式的车门设计让造型本来已经十分炫目的XL1更加亮眼。仔细观察可见，可能是考虑到风阻系数风阻系数的关系，XL1车身上并没有出现传统的后视镜，取而代之的是左右各一个摄像头。 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系国内自主品牌汽车国内自主品牌汽车 比亚迪汽车 混合动力 凭借电池方面的强大研发实力，比亚迪率先推出了混合动力的比亚迪F3DM,是全球第一款上市的不依赖专业充电站的双模电动车。二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 1.混合动力汽车技术混合动力汽车技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系比亚迪汽车比亚迪汽

12、车 该车在家用电源上慢充9h可充满，在燃油经济性上，调查显示90%的人每天用车不超过100KM,正常情况下，不需要启动发动机，纯电动状态就可满足日常出行，成本仅为燃油的1/4.二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 1.混合动力汽车技术混合动力汽车技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系奇瑞汽车奇瑞汽车-混合动力 奇瑞A5BSG是奇瑞开发的第一款混合动力车，采用具备怠速停机和启动功能的混合动力技术。当遇到红灯或者堵车时，发动机暂停工作，当车辆意识到驾驶员要起步时，通过BSG系统快速启动发动机，减少了发动机在怠速工作时的油耗和污染排放。二、目前重点开发、推广的汽车节能技

13、术 1.混合动力汽车技术混合动力汽车技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 中华汽车、吉利集团、一汽集团、东风汽车江淮汽车、东南汽车、福田汽车、北汽集团、上汽集团,研发各自的新能源汽车。 二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 1.混合动力汽车技术混合动力汽车技术 新能源电动汽车是目前国际上最主流的低碳技术，要实现节能减排环保的目标不仅仅单纯发展新能源汽车； 还要通过传统发动机技术升级、优化整车设计、采用轻量化材料等多种手段来全面提高汽车的节能减排水平。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、

14、目前重点开发、推广的汽车节能技术 1）废气涡轮增压技术 2）可变气门正时技术 3）汽油机缸内直喷技术及稀薄、分层燃烧技术 4）柴油机多次喷射技术 5）柴油机高压喷射技术（如：高压共轨燃油喷射技术等） 6）可变气缸技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 发动机目前最具现实性的涡轮增压、可发动机目前最具现实性的涡轮增压、可变气门和缸内直喷是发动机的三大流行新技变气门和缸内直喷是发动机的三大流行新技术。术。2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 (1) 废气涡轮增

15、压废气涡轮增压2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 用发动机排出的废气来驱用发动机排出的废气来驱动涡轮增压器一侧的叶轮动涡轮增压器一侧的叶轮。当叶轮越转越快时，另。当叶轮越转越快时，另一侧的叶轮也在同步加速一侧的叶轮也在同步加速从而增大进入燃烧室的进气量，压缩空气会变热，进入从而增大进入燃烧室的进气量，压缩空气会变热，进入燃烧室前要冷却，就是中冷（温度低的空气含氧量燃烧室前要冷却，就是中冷（温度低的空气含氧量高）高） 。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 增压后能给燃烧室提供增压后能给燃烧室提供更多的空气，使燃烧更彻底、

16、更多的空气，使燃烧更彻底、排放干净，另外在高海拔地排放干净，另外在高海拔地区也能满足空气供给。区也能满足空气供给。 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 缺点缺点 由于增压器由由于增压器由排出排出废废气驱动，当发动机转气驱动，当发动机转速降低，可能无法驱动增压速降低，可能无法驱动增压器，而且增压器还形成了进器，而且增压器还形成了进气阻力，这成了涡轮增压发气阻力，这成了涡轮增压发动机的一大顽疾。动机的一大顽疾。 (1) 废气涡轮增压废气涡轮增压汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 机械增压机械增压 利用发动机曲轴运转提供动力

17、，压缩空利用发动机曲轴运转提供动力，压缩空气进行工作。相比涡轮增压气进行工作。相比涡轮增压, ,机械增压没有动机械增压没有动力迟滞，可是机械增压的实际动力效果没有力迟滞，可是机械增压的实际动力效果没有涡轮增压来的迅猛强大，而且机械增压，在涡轮增压来的迅猛强大，而且机械增压，在高速时消耗很多的发动机动力。高速时消耗很多的发动机动力。2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系(1)废气涡轮增压废气涡轮增压 大众将机械和涡轮增压相结合大众将机械和涡轮增压相结合2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能

18、新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 在低速下，由机械增压增大扭矩在低速下，由机械增压增大扭矩; ;在高速下利用涡轮增压在高速下利用涡轮增压提升进气压力。有计算机控制各自何时运转。提升进气压力。有计算机控制各自何时运转。 双增压发动机系统很好的解决了机械增压系统燃油经济双增压发动机系统很好的解决了机械增压系统燃油经济性差和涡轮增压系统低速涡轮迟滞问题。性差和涡轮增压系统低速涡轮迟滞问题。 但是，双增压系统结构复杂，制造成本高、不易与发动机但是，双增压系统结构复杂，制造成本高、不易与发动机匹配。匹配。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系FSIFSI意为燃油分层喷

19、射，亦称意为燃油分层喷射，亦称“汽油缸内直喷汽油缸内直喷” .是基于GDI（缸内直喷式发动机）的一种技术。TSI:双增压为其最主要的特点，机械增压+涡轮增压+燃油分层直喷=TSI。这是一款双增压的燃油分层直喷发动机。2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 (1) 废气涡轮增压废气涡轮增压 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系(1) 废气涡轮增压废气涡轮增压 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 大众将机械和涡轮增压相结合大众将机械和涡轮增压相结合 1.4L TSI双增压发动机获得了

20、09年最佳发动机、最环保发动机。TSI是大众汽车开发的一套双增压系统，T代表涡轮增压（turbo)；S代表机械增压（Super-charger) , I代表燃油直喷（Injection) 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系(1)废气涡轮增压废气涡轮增压2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 宝马采用双涡轮增压技术宝马采用双涡轮增压技术 宝马六缸双涡轮增压发动机采用了两个尺寸较小的涡轮增宝马六缸双涡轮增压发动机采用了两个尺寸较小的涡轮增压器，进行并联，每个增压器负责压器，进行并联，每个增压器负责3 3个汽缸，在整车动力性个汽

21、缸，在整车动力性和发动机瞬间响应方面，双涡轮增压技术优势明显。和发动机瞬间响应方面，双涡轮增压技术优势明显。 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 (2013年11月23日)广州车展广州车展上，比亚迪比亚迪展出了一套未来将应用在自家高端SUVS7上的动力总成，其包括了一台2.0L涡轮涡轮增压发动机增压发动机和一台6速湿式湿式双离合双离合变速器。 搭载于搭载于S7 比亚迪比亚迪2.0T+湿式双离合技术湿式双离合技术2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系2.0T发

22、动机发动机搭载于搭载于S7 比亚迪比亚迪2.0T+湿式双离合技术湿式双离合技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系搭载于搭载于S7 比亚迪比亚迪2.0T+湿式双离合技术湿式双离合技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 这台2.0T发动机发动机的最大功率功率为151kW-/5500rpm，最大扭扭矩矩为320Nm/1750-4500rpm。在技术装备上，它与现有的1.5T发动机发动机相近。这台2.0T发动机发动机同样采用铝合金缸体，搭载了现今主流的进、排气门气门双可变气门可变气门正时系统以及缸内直喷缸内直喷技术。 搭载于搭载于S7 比亚迪

23、比亚迪2.0T+湿式双离合技术湿式双离合技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 此外，该发动机发动机还应用了中空充钠气气门门（通过热传导，可以有效降低进气温度），为了减小发动机发动机与变速器在动力传递过程中的振动，其还应用了双质量飞轮，同时发动机发动机自身还通过双平衡轴平衡轴技术来确保自身运转时的平稳。 搭载于搭载于S7 比亚迪比亚迪2.0T+湿式双离合技术湿式双离合技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系在近日的广州车展广州车展上，奇瑞奇瑞展出了一台1.2L三缸涡轮增涡轮增压发动机压发动机和一台C

24、VT无级变速器(2013年11月23日) 二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 这台1.2T发动机发动机是奇瑞奇瑞基于当今节能减排的大趋势所打造的高效动力系统，其最大功率功率133Ps(97kW)/5000rpm，最大扭矩扭矩212Nm/1750rpm，这样的参数表现几乎可以与大众大众的1.4T发动机发动机（131Ps，220Nm）相媲美。 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系

25、 奇瑞奇瑞 该发动机发动机装备了当今主流的进、排气门可变气门气门可变气门正时系统以及缸内直喷缸内直喷技术。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 奇瑞奇瑞 为了降低三缸发发动机动机在运转平稳性方面的不足，还应用了平衡轴平衡轴技术。此外，可变排量机油机油泵的使用也会提升发发动机动机的整体效率，在排放方面，该发动机发动机达到了欧5的标准。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系可变气门可变气门 配气机构的设计是对高速工况优化的，发动机容配气机构的设计是对高速工况优化的，发动机容易在较高的转速下，获得较大的峰值功率。但在低易在较高的转速下，获得较大的

26、峰值功率。但在低速工况下，过大的重叠角则会使得废气过多的泻入速工况下，过大的重叠角则会使得废气过多的泻入进气岐管，吸气量反而会下降，气缸内气流也会紊进气岐管，吸气量反而会下降，气缸内气流也会紊乱，导致怠速不稳，低速扭矩偏低。乱，导致怠速不稳，低速扭矩偏低。2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 （2）发动机）发动机可变可变配气技术配气技术相反，如果配气机构只对低速工况优化，发动机就无相反，如果配气机构只对低速工况优化，发动机就无法在高速下达到较高的峰值功率。所以传统的发动法在高速下达到较高的峰值功率。所以传统的发动机都是一个折衷方案，不可能在两种截然不

27、同的工机都是一个折衷方案，不可能在两种截然不同的工况下都达到最优状态。况下都达到最优状态。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 （2）发动机）发动机可变可变配气技术配气技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系【可变气门正时系统】 最新款的丰田轿车的发动机已普遍安装了VVTi系统。丰田的VVTi系统可可连续调节气门正时连续调节气门正时，但不能调节气门升程。2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 （2）发动机）发动机可变可

28、变配气技术配气技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系可变气门升程技术可变气门升程技术本田本田VTEC2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 （2）发动机）发动机可变可变配气技术配气技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系可变气门升程技术可变气门升程技术本田本田VTEC思域搭载的思域搭载的R18A单顶置凸轮轴发动机单顶置凸轮轴发动机 只在进气门端应用可变气门升程技术只在进气门端应用可变气门升程技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术汽汽 车车 节节 能能 技技

29、术术 汽车应用工程系汽车应用工程系雅阁搭载的雅阁搭载的2.4升升DOHC双顶置凸轮轴发动机双顶置凸轮轴发动机 进、排气端均进行气门升程的调节进、排气端均进行气门升程的调节 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系可变气门升程技术日产VVEL 应用车型：英菲尼迪应用车型：英菲尼迪G37、英菲尼迪、英菲尼迪FX50 2.发动机发动机可变可变配气技术配气技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术

30、 汽车应用工程系汽车应用工程系VVEL连续可变气门升程技术的独特摇连续可变气门升程技术的独特摇 臂结构臂结构 可变气门升程技术日产VVEL2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系VVTi. 丰田公司的智能可变气门正时系统。丰田公司的智能可变气门正时系统。VTC:日产公司可变气门正时系统的技术。日产公司可变气门正时系统的技术。VANOS 宝马公司可变凸轮轴控制技术。宝马公司可变凸轮轴控制技术。VTEC 本田公司电子控制可变气门正时与举升系统。本田公司电子控制可变气门正时与举升系统。二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 汽汽 车车

31、 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系使用可变配气系统的效果 ： 提高输出功率提高输出功率; ; 提高低速转矩提高低速转矩; ; 改善起动性能改善起动性能; ; 提高怠速稳定性提高怠速稳定性; ; 提高燃油经济性达提高燃油经济性达 1515; ; 降低排放。降低排放。 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 （2）发动机）发动机可变可变配气技术配气技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 电磁气门驱动电磁气门驱动: :是利用电磁铁产生的电磁力驱动气门。是利用电磁铁产生的电磁力驱动气门。 【 电液气门驱动电液气

32、门驱动】 电液气门驱动原理电液气门驱动原理: :是将气门与一个液压活塞相连接，通过是将气门与一个液压活塞相连接，通过电磁阀控制液压缸内高压和低压液体的流入和流出，从而控电磁阀控制液压缸内高压和低压液体的流入和流出，从而控制液压活塞气门的运动。制液压活塞气门的运动。 这种电液式无凸轮轴气门驱动系统，可使发动机的气门这种电液式无凸轮轴气门驱动系统，可使发动机的气门的正时、升程与速度连续变化。它既不需要凸轮也不需要弹的正时、升程与速度连续变化。它既不需要凸轮也不需要弹簧，而利用压缩油液的弹性能，在气门的开启与闭合期间，簧，而利用压缩油液的弹性能，在气门的开启与闭合期间，使气门加速或减速，这就是液压摆

33、或液压振动体的原理。使气门加速或减速，这就是液压摆或液压振动体的原理。2.汽车汽车发动机发动机节能新技术节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 （2）发动机）发动机可变可变配气技术配气技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系（3）缸内直喷（）缸内直喷（FSI） 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 对于一台汽油发动机来说，将汽油送入汽缸，对于一台汽油发动机来说，将汽油送入汽缸，并与空气混合，再使油气混合物充分燃烧才能获得并与空气混合，再使油气混合物充分燃烧才能获得强大的动力，因此油气混合技术也是发动机的关键强大的动

34、力，因此油气混合技术也是发动机的关键之一。之一。 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 （3）缸内直喷缸内直喷FSI 普通的汽油机喷嘴装于进气歧管内，在喷油时普通的汽油机喷嘴装于进气歧管内，在喷油时进气道的气流与高挥发性的汽油混合很容易就形成进气道的气流与高挥发性的汽油混合很容易就形成了高质量的油汽混合气。了高质量的油汽混合气。2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 但是从进气管到气缸仍有一段距离，从理论上讲但是从进气管到气缸仍有一段距离，从理论上讲我们踩油门之后会有很短的时间延时我们踩油门之后会有很短的时间延时, ,高浓度

35、的混高浓度的混合气才能到达气缸。另外现代汽车都采用了可变气合气才能到达气缸。另外现代汽车都采用了可变气门正时，进、排气门都具有开闭重合角，就是混合门正时，进、排气门都具有开闭重合角，就是混合气进气的时候有很少一部分未经燃烧就直接从还未气进气的时候有很少一部分未经燃烧就直接从还未关闭的排气门排出，这也是造成了资源浪费。关闭的排气门排出，这也是造成了资源浪费。 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 （3）缸内直喷）缸内直喷FSI 缸内直喷技术一直是用在柴油机上。是柴油的缸内直喷技术一直是用在柴油机上。是柴油的物理特性决定的，柴油的沸点高、挥发能力很弱，物理特性决定的，柴

36、油的沸点高、挥发能力很弱，较粘稠、流动性差，因此让其在缸外与空气进行充较粘稠、流动性差，因此让其在缸外与空气进行充分的雾化形成混合气的难度非常高，所以柴油机不分的雾化形成混合气的难度非常高，所以柴油机不能像汽油机那样在缸外设置喷嘴。能像汽油机那样在缸外设置喷嘴。 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 而内燃机在进行燃烧之前最佳的燃料状态是让燃料与而内燃机在进行燃烧之前最佳的燃料状态是让燃料与空气充分的雾化，才能达到均匀、充分的燃烧。因空气充分的雾化，才能达到均匀、充分的燃烧。因此柴油机现阶段最佳的解决办法只能使用缸内直喷此柴油机现阶段最佳的解决办法只

37、能使用缸内直喷技术。技术。 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 缸内直喷发动机，应用了稀薄燃烧技术，就是缸内直喷发动机，应用了稀薄燃烧技术，就是在正常工作情况下的空燃比要大于理论空燃比，混在正常工作情况下的空燃比要大于理论空燃比，混合气浓度比普通电喷发动机更低。混合气浓度降低合气浓度比普通电喷发动机更低。混合气浓度降低了，那么经济性也随之提高，跑同样的路，应用稀了，那么经济性也随之提高，跑同样的路，应用稀燃技术的发动机就会更省油。燃技术的发动机就会更省油。 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 （3）缸内直喷（）缸内直喷

38、（FSI）汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系典型缸内直喷燃烧系统典型缸内直喷燃烧系统 三菱缸内直喷分层充量燃烧系统三菱缸内直喷分层充量燃烧系统 丰田缸内直喷分层充量燃烧系统丰田缸内直喷分层充量燃烧系统2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 （3）缸内直喷（）缸内直喷（FSI）汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 汽油喷射入活塞顶以后，可以向上运动到火花塞附近，汽油喷射入活塞顶以后，可以向上运动到火花塞附近，在火花塞附近形成一个较浓的区域，有利于点火。当中心在火花塞附近形成一个较浓的区域，有利于点

39、火。当中心区域点燃以后，放出的热量要大大高于火花塞点火能量，区域点燃以后，放出的热量要大大高于火花塞点火能量，因此就很容易引燃周边汽油浓度较小的区域实现稀薄燃烧。因此就很容易引燃周边汽油浓度较小的区域实现稀薄燃烧。 稀薄燃烧稀薄燃烧 稀薄燃烧汽油机是一个范围很广的概念，只要稀薄燃烧汽油机是一个范围很广的概念，只要 1717，且保证动力性能，就可以称为稀薄燃烧汽油机。且保证动力性能，就可以称为稀薄燃烧汽油机。 稀燃汽油机可分为两大类，一类是均质稀燃，另一类为分层稀燃汽油机可分为两大类，一类是均质稀燃，另一类为分层稀燃。而分层稀燃又可分为：进气道喷射分层稀燃方式和缸内稀燃。而分层稀燃又可分为：进气

40、道喷射分层稀燃方式和缸内直喷分层稀燃方式。直喷分层稀燃方式。 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 （4）分层燃烧技术）分层燃烧技术汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 （5）多电极火花塞及双火花塞）多电极火花塞及双火花塞 当空燃比大于理论空燃比时，由于混合气浓度降低，当空燃比大于理论空燃比时，由于混合气浓度降低，那么汽油的发火性也会降低。通俗的说汽油就不那么容易那么汽油的发火性也会降低。通俗的说汽油就不那么容易被点燃。因为火花塞的点火能量有限。如果要在这种情况被点燃。因为火花塞的点火能量有限。如果要在这种情况下顺利点火，

41、就必须提高火花塞的点火能量。通常提高火下顺利点火，就必须提高火花塞的点火能量。通常提高火花塞点火能量有两种做法：一种是使用多电极火花塞，另花塞点火能量有两种做法：一种是使用多电极火花塞，另一种是使用双火花塞。一种是使用双火花塞。 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系（6 6）废气再循环）废气再循环(EGR)(EGR)系统系统 用于降低废气中的氧化氮用于降低废气中的氧化氮(NOX)(NOX)的排出量。的排出量。 氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，氮和氧只有在高温高压条件下才会发

42、生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此。强制加速期间更是如此。 大量的氮氧化物形成光化学烟雾，造成眼睛疼大量的氮氧化物形成光化学烟雾，造成眼睛疼痛，呼吸困难，长期呼吸会呼吸器官疾病和癌症。痛，呼吸困难，长期呼吸会呼吸器官疾病和癌症。2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系（6）废气再循环）废气再循环(EGR)系统系统 2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 当发动机在

43、负荷下运转时，当发动机在负荷下运转时，EGREGR阀开启，使少量的废气进入进阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGREGR阀关闭，阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。几乎没有废气再循环至发动机。汽车废气是一种不可燃气体汽车废气是一种不可燃气体( (不含燃料和氧化剂不含燃料和氧化剂) )，在燃烧室内，在燃烧室内不参与燃烧。不参与燃烧。 它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少氧化氮的生成量。进入燃烧室的废气温度和压力，以减少氧化氮的生成量。进入燃烧室的废气量随着发动机

44、转速和负荷的增加而增加。量随着发动机转速和负荷的增加而增加。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系 （7）增压汽油机）增压汽油机 存在的主要问题：汽油机增压后，压缩终点和温度都加大，存在的主要问题：汽油机增压后，压缩终点和温度都加大，爆燃倾向加剧，热负荷更加严重。若燃料辛烷值不提高，爆燃倾向加剧，热负荷更加严重。若燃料辛烷值不提高，就必须采取降低压缩比，推迟点火等相应措施，其结果会就必须采取降低压缩比，推迟点火等相应措施，其结果会导致热效率的下降。此外，汽油机增压同样存在低速转矩导致热效率的下降。此外，汽油机增压同样存在低速转矩特性和加速性能下降的问题。特性和加速性能

45、下降的问题。2.汽车发动机节能新技术汽车发动机节能新技术二、目前重点开发、推广的汽车节能技术 可采取的措施：电子可变涡轮喷嘴环截面控制、电控增压压可采取的措施：电子可变涡轮喷嘴环截面控制、电控增压压力控制等技术的应用可以有效改善低速转矩特性和动态特力控制等技术的应用可以有效改善低速转矩特性和动态特性；电控燃油喷射技术，实现了定时和转矩特性（油量特性；电控燃油喷射技术，实现了定时和转矩特性（油量特性）的优化；特别是电控爆燃控制、电控废气再循环控制性）的优化；特别是电控爆燃控制、电控废气再循环控制以及增压中冷技术以及增压中冷技术 。汽汽 车车 节节 能能 技技 术术 汽车应用工程系汽车应用工程系汽油机增压系统的常用措施汽油机增压系统的常用措施 电控汽油喷射系统电控汽油喷射系统 成功地摆脱了增压器与化油器匹配的困难，为汽油机增成功地摆脱了增压器与化油器匹配的