发动机新技术论文

1、发动机新技术汽车工程学院 车辆(3班 杨富仁非常地荣幸可以在上 汽车新技术 这门课程, 通过这门课程, 我学到了很 多关于汽车的各方面的新技术的知识, 虽然不是非常深入地了解, 但是因为这个 课程给予了我非常多的信心,去向更加深入的领域探究发展。通过了老师这么辛苦的讲解, 我懂得了更多的有关于新技术的知识, 在这里 我就先总结一下我学到的发动机新技术。众所周知,我们国家自主研发的汽车技术不是很多,大部分是外国的技术, 这也是我们发愤图强的目的, 我们就要通过年轻的这一代的不懈努力来换取明天 的光辉。首先, 来看看本田汽车公司 VTEC 技术, VTEC 技术也就是可变气门正时与 升程电子控制系

2、统 (V ariable Valve Timing & Lift electronic control system , VTEC 系统是本田公司专有技术,它能随发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化, 而适当地调整配气正时和气门行程,使发动机在高、低速下均能达到最高效率。 汽油机中低转速时需要的混合气量不高, 这时转速稳定、 减少燃油消耗和污 染物排放;但到达高转速时便需要更大的进气量来满足高动力输出的需求; 发动机进气门的相位和行程决定汽缸进气量的多少; 而普通的发动机在制造 出来后, 配气相位和气门行程也就固定不变了, 无法适应不同转速下发动机对进 排气的需求。 这种发动机的凸轮型线能适

3、应任何转速, 不论在高速还是低速都能 得到最佳的配气相位。这也是突破以前的发动机在这方面的局限性!它的工作原理比较容易理解, 但是真真正正地去做好, 我们还是要付出很多 的努力。VTEC 发动机与普通发动机一样,每缸有 4气门 (2进 2排 、凸轮轴和摇臂 等,但与普通发动机不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。中、 低转速用小角度凸轮, 在中低转速下两气门的配气相位和升程不同, 此 时一个气门升程很小, 几乎不参与进气过程, 进气通道基本上相当于单进气门发 动机。在高转速时,通过 VTEC 电磁阀控制液压油的走向,使得两进气摇臂连成 一体并由开启时间最长、 升程最大的进气凸轮来驱动气门, 此时

4、两进气门按照大 凸轮的轮廓同步进行。与低速运行相比, 大大增加了进气流通面积和开启持续时间, 从而提高了发 动机高速时的动力性。随着环保意识的提高, 人类的生活也充满了环保的微笑。 在汽车领域尤为体 现, VTEC 系统是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况 的气门控制系统,输出马力超强,还具有排放环保、低油耗的特点。当然,除了 VTEC 之外,我还了解到了缸内直喷式汽油机系统缸内直喷式汽油机系统简称 GDI 系统 , 又因为燃油是分层燃烧 , 故又称 FSI 系统。而现在 FSI 的知名度已经大大超过了 GDI 。近年来,我国上海大众和一汽大众所生产的“斯克达 - 明锐”

5、(SKODA - Octavia - 118T - FSI 和“迈腾” (Magotan - 118T - FSI 缸内直喷式汽油 机乘用车 , 已经投入市场 , 实现了“低油耗、低污染、高功率”的梦想。压缩比1213 :1 ;A/ F = 3040 :1 ;超稀薄分层燃烧 ; 动力性 + 10 %;经济性 - 40 %;对燃油无质量要求 ; “三个涡流”实现超稀薄分层燃烧。中小负荷工况时的喷油 特点 :轿车在市内行驶占有的时间 75 %85 % ,多在中、小负荷工况下工作 , 应 在压缩行程后期喷油 , 以经济超稀薄混合气成分为主 , 为分层燃烧方式。大负荷工况时的喷油特点 :为了获得大功率

6、值 , 应加浓可燃混合气 , 以动力性 为主 , 采用 “两次喷油方式” 。 第一次是在进气行程 , 喷入适量燃油 , 形成均质燃烧 混合气 , 此为“补救功能” ; 第二次是在压缩行程的后期喷油 , 形成浓稀不均的层 状混合气 , 再点火燃烧。 因此 , 在大负荷工况时 , 一个工作循环中 , 喷油器发生两次 脉冲信号。 “两次喷射” 也可在起动工况、 急加速工况出现 , 以调节空燃比 A/ F 的 大小 , 改善使用性能。缸内直喷技术 (GDI , 燃油以细微滴状的薄雾方式进入汽缸, 而不是以蒸汽 的方式。 这也就意味着当燃油雾滴吸收热量变为可燃蒸汽时, 实际上对发动机的 汽缸起到了冷却的

7、作用。 这种冷却作用降低了发动机对辛烷的需要, 所以其压缩 比可以有所增加。而且正如柴油一样,采用较高的压缩比可以提高燃料的效率。 采用 GDI 技术的另一个优点是它能够加快油气混合气体的燃烧速度, 这使得 GDI 发动机和传统的化油器喷射发动机相比,可以很好地适应废气再循环工艺。 采用计算机来模拟进出燃烧室的燃料和空气流的情况是一项突破性的技术。 燃烧室和活塞的形状、 喷油脉冲的能量和方向、 活塞和发动机热量的运动情况都 会影响油气混合物雾滴的位置。这项技术采用了 指燃油分层喷射。燃油分层喷 射技术是发动机稀燃技术的一种。 什么叫稀燃?顾名思义就是发动机混合气中的 汽油含量低,汽油与空气之比

8、可达 1:25以上。FSI 特点就是:能够降低泵吸损失,在低负荷时确保低油耗,但需要增加特 殊催化转换器以有效净化处理排放气体。FSI 发动机按照发动机负荷工况,基本上可以自动选择两种运行模式。在低 负荷时为分层稀薄燃烧,在高负荷时则为均质理论空燃比(14.6-14.7燃烧。 在这两种运行模式中,燃料的喷射时间有所不同,真空作动的开关阀进行开启 /关闭。 在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中, 燃油则是在进气冲程中喷射。 理论空燃比的均质混合气易于燃烧, 不必借助涡流作用, 因此, 由于进气阻力减 少,开关阀打开。而在全负荷以外,进行废气再循环,限制泵吸损失,由于直喷 化而使压缩比提高到 1

9、2.1,即使在均质理论空燃烧比混合气燃烧中,仍能降低 燃油耗。 进一步说, 在 FSI 发动机中, 在低负荷与高负荷之间, 作为第三运行模 式而设定均质稀薄燃烧, 在这种运行模式中, 燃油在进气冲程喷射, 并且由于产 生加速稀薄混合气燃烧的纵涡流, 开关阀被关闭。 这时, 阻碍燃烧的废气再循环 (EGR 暂不进行。与均质理论空燃比燃烧不同的是,吸入空气量超过燃油的喷 射量 . 所以实际上 FSI 发动机有三种工作模式:分层稀薄燃烧,均质稀薄燃烧, 均质理论空燃比燃烧。相对于传统的化油器式发动机, 这种技术是燃料的燃烧更加充分, 更加人性 化!当然, 我们老师还给我们讲了转子式发动机的工作情况,

10、 转子发动机由德国 工程师汪克尔发明的, 它的运动特点:转子的中心绕输出轴中心公转的同时, 三 角转子本身又绕其中心自转。 它的排量通常用单位工作室容积 (工作室最大容积 和最小容积之间的差值和转子的数量来表示。它的工作过程也比较易懂, 也是属于四冲程发动机。 当转子的弧面处于进气 口时, 发动机开始进气。 弧面的位置相当于往复式发动机活塞到达了上止点。 转子继续顺时针旋转,当弧面运动扫过进气口时,转子顺时针旋转 90度,进气门 关闭,进气行程完成。弧面运动到右方时开始压缩, 弧面的位置相当于往复式发动机的活塞到达了 下止点; 当弧面运动到接近火花塞时, 转子顺时针旋转 180度, 气缸工作腔的体 积最小, 弧面的位置相当于往复式发动机的活塞重新到达上止点, 压缩行程完成。 当转子继续顺时针旋转, 火花塞开始点火, 混合气体迅速膨胀, 转子开始做 功。 当弧面运动到接近排气口时, 转子顺时针旋转 2