新技术发动机

1、汽车新技术模块汽车新技术模块发动机部分发动机部分 学习内容混合动力混合动力柴油机共轨柴油机共轨汽油机缸内喷射汽油机缸内喷射可变配气相位与气门举升系统可变配气相位与气门举升系统一、可变气门正时与举升系统一、可变气门正时与举升系统v日产:VTC (CVTC )v丰田：VVT-I (VVTL-i)v宝马：VANOSv(Double VANOS)v(Valvetronic) 少了节气门 v本田：VTEC (i- VTEC)v大众VVT v马自达S-VT (静态凸轮轴,油泵控制，称为燃油控制阀OCV。 可可 变变 配配 气气 相相 位位怠速时：进气门延时关闭。扭距调整：转速在1000min以上时，进气门

2、提前关闭。左侧凸轮轴调整器向下，右侧调整器向上运动。功率调整功率调整 转速在3700rpm以上时，左侧凸轮轴调整器向上，右侧调整器向下运动，进气门延迟关闭凸凸 轮轮 调调 节节 器器进气门迟后关进气门迟后关高速时高速进气门开、关高速进气门开、关时刻：时刻：发动机转速高时，发动机转速高时，进气管内气流快，活塞在进气管内气流快，活塞在向上运动过程中，混合气向上运动过程中，混合气应可继续涌入气缸，为增应可继续涌入气缸，为增加混合气量，进气门延迟加混合气量，进气门延迟关闭。关闭。功功 率率 调调 整整v调整功率时，链条下部短，上部长，进气门延迟关闭。v进气管内气流速高，气缸充气量足。v因此高转速时，功

3、率大。本田雅阁发动机可变配气相位系统组成本田雅阁发动机可变配气相位工作原理本田雅阁发动机可变配气相位工作原理二、汽油机缸内喷射v1、发展过程及现状v1954年，第一辆匹配4 冲程汽油喷射发动机的 轿车诞生了，它就是奔驰300SL。v2001年7月的勒芒24小时耐力赛上获胜的奥迪R8，它匹配着带双增压的V8 FSI直喷发动机。出色的表现使它领先一圈，良好的燃油经济性使它延长了加油的间隔，有力证明了直喷不仅有出色的动力表现，燃油还要节省8%。不仅是这些，R8车手认为发动机动力反映敏捷且非常到位。 奥迪可变气门升程系统(Audi Valvelift System) 在发动机高负载的情况下，AVS系统

4、作动将凸轮向右推动7毫米，使角度较大的凸轮得以推动气门顶杆；在此情况下，气门升程可达到11毫米，以提供燃烧室最佳的进气流量和进气流速，实现更加强劲的动力输出。 而在发动机低负载的情况，为了追求发动机节油性能，此时AVS系统则将凸轮推至左侧，以较小的凸轮推动气门顶杆。此时气门升程可在2毫米至5.7毫米之间进行调整，由于采用不对称的进气升程设计，因此空气以螺旋方式进入燃烧室；在搭配特殊外廓的燃烧室和活塞头设计，可让汽缸内的油气混合状态进一步优化。奥迪AVS可变气门升程系统可以在700至4000RPM转速之间工作， AVS系统的最大优点在于可降低7%的油耗。特别是以中转速域进行定速巡航时，AVS系统

5、的节油效果最为明显。 v最节省燃油，最高可达 20%v还有较大的开发潜力2、缸内喷射优点、缸内喷射优点燃油节省率从-到%电子调节冷却系统凸轮轴正时调节废气再循环可变压缩比气缸关闭稀混合气模式（均质）全可变气门机构（机械式）电子气门机构汽油直喷装置差异范围VVT-I,I-VTEC国内日系车发动机技术水平，燃油消耗水平迈腾装备的TSI发动机技术水平，燃油消耗水平，潜力明显优于日系车发动机技术进步，油耗降低趋势发动机技术进步，油耗降低趋势节油实力节油潜力产品知识概述产品知识概述摘自一汽大众网站摘自一汽大众网站vFSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，意指燃油分层喷射，是

6、直喷式汽油发动机领域的一项创新的革命性技术。奥迪采用的FSI 燃油直喷技术在同等排量下实现了发动机动力性和燃油经济性的完美结合，是当今汽车工业发动机技术中最为成熟、最先进的燃油直喷技术，并引领了汽油发动机的发展趋势。v将燃油直接喷射入气缸的FSI发动机相比传统的将燃油喷射至进气歧管的发动机的优点在于：动力性显著提高 输出更高的扭矩和功率 同时燃油消耗降低可达15 缸壁热损耗小v由于分层充气模式的燃烧只发生在火花塞附近，所以缸壁上的热损耗是很少的v热效率提高了燃烧区域（分层充气模式）废气再循环率高v强制分层充气可使废气再循环率高达35% v废气再循环: 在分层充气模式总发生 在均质模式 （转速低

7、于4000 1/min 且中等负荷时）发生， 但在怠速时不发生压缩比高v吸入的空气通过直接喷入燃烧室来冷却下来 降低了爆震的可能性 可提高压缩比，这就提高了压缩终了压力 热效率提高了3、奥迪系统的工作原理v工作模式v共有三种工作模式： 分层充气模式 均质稀混合气模式 均质混合气模式分层充气模式进气v节气门打开（节流损失小）v进气歧管翻板封住下进气道, 于是空气运动就加速了v吸入的空气呈旋转状进入气缸节气门进 气歧管翻板上进气道旋转气流气流凹坑分层充气模式喷油v喷油开始于约上止点前 60v喷油结束于约上止点前 45v燃油被喷射到燃油凹坑内v喷油时刻对混合气的形成有很大 影响高压喷油阀燃油凹坑气流

8、凹坑分层充气模式混合气形成v混合气形成只发生在40 - 50 曲轴角之间 如果曲轴角小于这个范围 无法点燃混合气 如果曲轴角大于这个范围 混合气就变成均质充气了v空气-燃油比 =1,6 - 3混合形成区分层充气模式燃烧v只有混合好的气雾被点火燃烧v混合好的气雾周围的气体起隔离作用 缸壁热损耗小 热效率提高了v点火时刻范围窄燃烧区均质稀混合气模式进气v与分层充气相同v节气门大开v进气歧管翻板关闭节气门进气歧管翻板均质稀混合气模式喷油v燃油约在点火上止点前300 时喷入（吸气行程）v空气-燃油比约 = 1,55喷射油束空气流均质稀混合气模式混合气形成v可用时间较长 均质混合气分配稀混合气分配均质稀

9、混合气模式燃烧v燃烧发生在整个燃烧室内v点火时刻可自由选择燃烧区均质模式v喷油、混合气形成和燃烧与均质稀混合气模式是一样的v空气-燃油混合气 = 1高压喷油阀均质混合气分配燃烧区进气歧管翻板切换A4 2,0l TFSI-发动机发动机工作原理工作原理v发动机控制单元启动 进气歧管翻板电机 V157v进气歧管翻板通过一个共同的轴来调节v可通过集成在电机内的电位计来进行自诊断4、燃油供给系统组成、燃油供给系统组成功率电子带有压力限制阀的汽油滤清器 G410高压泵喷油嘴G247 带传感器的汽油泵油轨 50 - 110 bar 0,25 - 6 barN276 喷油嘴l汽油压力调节阀 N2763-凸轮高

10、压泵汽油低压传感器G410汽油高压传感器 压力限制阀汽油高压传感器G247 低压循环单活塞高压泵 单活塞高压泵由凸轮轴以机械方式来驱动 电动燃油泵给高压泵预供油， 预供油压力约为 6 bar 高压泵产生燃油轨内所需要的压力 压力缓冲器会吸收高压系统内的压力波动燃油计量阀 N290压力缓冲器NockenwelleAntriebsnockenfr Kraftstoffpumpe燃油泵驱动凸轮凸轮轴压力建立泵活塞向下运动泵活塞向下运动燃油以最高 6 bar 的压力经进油阀 进入泵腔。另外泵活塞向下运动也会吸入燃油。 泵活塞向上运动泵活塞向上运动燃油被压缩，于是通过油轨的压力就升高， 高压燃油就被输送

11、到燃油分配管内。进油阀 单向阀泵活塞压力调节燃油计量阀燃油计量阀 该阀控制燃油轨内的燃油压力 如果该阀在供油升程结束前启动了，那么泵腔内的压力就会卸掉 燃油流向泵的吸油以侧 单向阀用于防止燃油分配管内的油轨压力卸掉带有电磁铁的燃油计量阀单向阀高压喷油阀燃油系统任务:燃油形成细雾正确计量出所需燃油量将燃油准确地喷到燃烧室内相应区域 在正确的时刻喷油进气歧管喷射 ，在 6000U/min 20msFSI 分层充气模式，在 6000U/min 5ms该阀工作时，由于有压力差 ，所以燃油被直接压入燃烧室 燃油分配管的入口（带细滤网） 电磁线圈 供电接头四氟乙烯密封圈压力弹簧带衔铁的阀针阀座出油孔三、柴

12、油机共轨系统组成泵结构11驱动轴驱动轴 22偏心偏心凸轮凸轮 33泵器件及泵器件及泵活塞泵活塞 44进油阀进油阀 55出油出油阀阀 66进油口进油口 工作原理喷油器工作原理四、混合动力v混合动力就是指汽车使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式。HEV（Hybrid-ElectricVehicel）混合动力装置由于构造复杂，成本较高，在电动汽车时代由于构造复杂，成本较高，在电动汽车时代到来之前，混合动力型汽车只是一种过渡产到来之前，混合动力型汽车只是一种过渡产品。品。 1、优点v（1）、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功

13、率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电。v（2）、因为有了电池， 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。优点v（3）、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。v（4）、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。v（5）、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。v（6）、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。2、分类混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。福特混合动力系统 05 款翼虎 串联式并联式混联式启动以及中速以下行驶常规行驶时加速时 减速或制动

14、时 起步起步 低速低速通常行驶通常行驶急加速急加速 上坡上坡减速减速 制动制动停车时停车时行驶时主要依行驶时主要依靠电动机靠电动机通过控制电动机和通过控制电动机和发动机，实现最低发动机，实现最低油耗行驶油耗行驶为得到更大的功为得到更大的功率输出同时使用率输出同时使用电动机和发动机电动机和发动机利用车轮转动发利用车轮转动发电，给蓄电池充电，给蓄电池充电电电动机和发电机电动机和发电机均自动停止、不均自动停止、不消耗汽油消耗汽油蓄电池蓄电池动力分割机构动力分割机构发电机发电机动力控制组合动力控制组合发动机发动机电动机电动机180个锂离子电池单元组成的30个电池模块所构成，容量为26.5千瓦时，能够提供150公里的行驶里程。2013年投产的时候，其续航里程可能会增大。最高时速被限定在135公里/小时，0至100公里/小时的提速过程可在11.8秒内完成。 电池系统安装于高尔夫后背