動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件

1、發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)新技術(shù)培訓(xùn)發(fā)動機(jī)新技術(shù)培訓(xùn)1以現(xiàn)生產(chǎn)發(fā)動機(jī)中采用的一些提高發(fā)以現(xiàn)生產(chǎn)發(fā)動機(jī)中采用的一些提高發(fā)動機(jī)充氣效率和降低排放方面的一些動機(jī)充氣效率和降低排放方面的一些先進(jìn)技術(shù)為主先進(jìn)技術(shù)為主, , 介紹其采用的機(jī)理介紹其采用的機(jī)理, ,講解構(gòu)造及工作原理講解構(gòu)造及工作原理. .發(fā)動機(jī)試裝間發(fā)動機(jī)試裝間 TRYOUT發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件提高發(fā)動機(jī)充氣效率提高發(fā)動機(jī)充氣效率1.充氣效率充氣效率v v是實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮空氣(或混合氣)的質(zhì)量(或體積)與在進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣(或混合氣)的質(zhì)量(或體積)的比值. 2.影響充氣效率的因素影響充氣效率的因素包括

2、進(jìn)氣終了壓力、進(jìn)氣終了溫度、殘余廢氣系數(shù)、配氣正時、壓縮比和進(jìn)氣（大氣）狀態(tài).發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變配氣相位可變配氣相位11.配氣相位配氣相位就是進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時刻,通常用相對于上、下止點(diǎn)曲拐位置的曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示.這種圖稱為配氣相位圖.2.進(jìn)氣門提前開啟角一般為1030;進(jìn)氣門遲閉角一般為4080.排氣門提前開啟角一般為4080;排氣門遲閉角一般為1030.3.氣門重疊氣門重疊是指進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前開啟,而排氣門在上止點(diǎn)后才關(guān)閉,進(jìn)排氣門同時開啟的現(xiàn)象.重疊時的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變配氣相位可變配氣相位2發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變配氣相位

3、可變配氣相位31.四沖程發(fā)動機(jī)對氣門正時要求四沖程發(fā)動機(jī)對氣門正時要求是:進(jìn)氣門遲閉角、排氣門提前角和氣門重疊角應(yīng)隨轉(zhuǎn)速增加而增加.2.進(jìn)氣門遲閉角進(jìn)氣門遲閉角直接影響發(fā)動機(jī)的充氣效率.3.氣門重疊角氣門重疊角的大小對小負(fù)荷下的燃燒室內(nèi)殘余廢氣量起重要作用,從而影響發(fā)動機(jī)的燃燒過程和廢氣排放.4.可變氣門定時機(jī)構(gòu)可變氣門定時機(jī)構(gòu)有凸輪相位可變和進(jìn)氣持續(xù)期可變.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變配氣相位可變配氣相位41.凸輪相位可變機(jī)構(gòu)凸輪相位可變機(jī)構(gòu)常安裝在雙頂置凸輪軸機(jī)構(gòu)上.2.如我公司5V發(fā)動機(jī)凸輪相位可變機(jī)構(gòu),其本身和鏈條張緊器集成為一體,其工作原理是由一個電控的液壓缸來完成.通過液壓缸的控

4、制可以改變液壓缸中柱塞的升程,同時通過鏈條改變進(jìn)、排氣凸輪軸間的相對位置,從而改變進(jìn)氣凸輪軸的相位角.此裝置不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)可變,只能進(jìn)行一點(diǎn)(一次性)調(diào)節(jié).3600n/min以上進(jìn)行所謂“功率調(diào)節(jié)”(漲緊),采用較大的進(jìn)氣門關(guān)閉角.缺點(diǎn)是凸輪型線及進(jìn)氣持續(xù)角均不變,高速時進(jìn)氣遲閉角增大,但氣門疊開角減小.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變配氣相位可變配氣相位5發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件1.進(jìn)氣持續(xù)期可變機(jī)構(gòu)進(jìn)氣持續(xù)期可變機(jī)構(gòu)常采用兩組凸輪(三菱公司開發(fā)一系統(tǒng)如左下圖),一組為低升程、短持續(xù)期進(jìn)氣凸輪(中、低速及大扭矩工況),另一組為高升程、長持續(xù)期進(jìn)氣凸輪(高功率工況),只能進(jìn)行一點(diǎn)調(diào)節(jié)(可變排量)

5、.2.寶馬公司新研制的Valvetronic(電子氣門)是一種可變閥門提升(ValveLift)結(jié)構(gòu),由電機(jī)驅(qū)動,可無級調(diào)整.如右下圖所示(左提升量最大).可變配氣相位可變配氣相位6發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變長度進(jìn)氣管可變長度進(jìn)氣管1發(fā)動機(jī)間斷進(jìn)氣所引起的進(jìn)氣壓力波對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量影響很大，進(jìn)氣管長度、直徑進(jìn)氣系統(tǒng)參數(shù)會改變進(jìn)氣壓力波,因而適當(dāng)調(diào)整這些參數(shù),可以有效利用進(jìn)氣管的壓力波,提高充氣效率,改善扭矩特性(P=nM/9550).發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變長度進(jìn)氣管可變長度進(jìn)氣管2Audi A6 1.8L 5V發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變長度進(jìn)氣管可變長度進(jìn)氣管3低轉(zhuǎn)速

6、時閥板關(guān)閉,使用長進(jìn)氣管,提高低轉(zhuǎn)速扭矩(提高進(jìn)氣速度和慣性增加進(jìn)氣量，提高氣流強(qiáng)度改善燃燒提高經(jīng)濟(jì)性）,高速時(4000r/min)閥板打開,轉(zhuǎn)換為短進(jìn)氣管（阻力?。?發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變長度進(jìn)氣管可變長度進(jìn)氣管4Audi A6 V6 5V發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管采用一真空閥控制，低轉(zhuǎn)速時閥板關(guān)閉,使用長進(jìn)氣管,提高低轉(zhuǎn)速扭矩,高速時(4000r/min)閥板打開,轉(zhuǎn)換為短進(jìn)氣管.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變長度進(jìn)氣管可變長度進(jìn)氣管5Bora 1.8L/S 5V發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管通過設(shè)置在進(jìn)氣管中部的一組轉(zhuǎn)換閥板進(jìn)行轉(zhuǎn)換,改變進(jìn)氣管長度.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變長度進(jìn)氣管可變長度進(jìn)氣管6低轉(zhuǎn)

7、速時閥板關(guān)閉,使用長進(jìn)氣管,提高低轉(zhuǎn)速扭矩,高速時(4000r/min)閥板打開,轉(zhuǎn)換為短進(jìn)氣管.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件可變長度進(jìn)氣管可變長度進(jìn)氣管7發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件5氣門技術(shù)氣門技術(shù) 5氣門技術(shù),進(jìn)氣流通面積極大化(38.2X1 25.5X3,增大34%),提高發(fā)動機(jī)充氣效率發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓1( (簡介簡介) )1.增壓增壓就是將空氣預(yù)先壓縮然后再供入氣缸,以期提高空氣密度,增加進(jìn)氣量.2.增壓的優(yōu)點(diǎn)增壓的優(yōu)點(diǎn)是:比同排量發(fā)動機(jī)在相同轉(zhuǎn)速具有更高扭矩和功率,而且高轉(zhuǎn)速功率特性好;提高了熱效率;減少了發(fā)動機(jī)外型尺寸和單位功率重量;減少了排氣污染及噪聲

8、;對補(bǔ)償高原功率損失有利. 3.增壓分類增壓分類:按結(jié)構(gòu)分為渦輪增壓、機(jī)械增壓和氣波增壓等;按增壓比分為低增壓(增壓比小于1.6)、中增壓(增壓比在1.6到2.5)和高增壓(增壓比大于2.5).我公司兩款增壓發(fā)動機(jī)增壓比在1.7左右.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓2(應(yīng)用應(yīng)用)Audi A6 1.8L/T 5V Bora A4 1.8L/T 5V發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓3 ( (結(jié)構(gòu)與原理示意圖結(jié)構(gòu)與原理示意圖) )發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓4( (結(jié)構(gòu)與原理結(jié)構(gòu)與原理) )1.渦輪增壓器渦輪增壓器是由渦輪室和增壓室組成.渦輪室進(jìn)氣口與

9、排氣歧管相連,排氣口接在排氣管上;增壓室進(jìn)氣口與空氣濾清器管路相連.渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓室內(nèi),二者同軸剛性連接.2.廢氣渦輪增壓器原理廢氣渦輪增壓器原理是利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓縮來自空氣濾清器管路的空氣,使之增壓進(jìn)入氣缸.當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速加快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加噴油量和調(diào)整發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,就可增加發(fā)動機(jī)的輸出功率. 發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓5( (增壓發(fā)動機(jī)存在問題及解決措施增壓發(fā)動機(jī)存在問題及解決措施) )1.進(jìn)氣量的調(diào)

10、節(jié)進(jìn)氣量的調(diào)節(jié)以解決高、低轉(zhuǎn)速區(qū)對壓縮空氣量的不同要求.汽油機(jī)多用增加旁通氣道;柴油機(jī)多用可變截面設(shè)計.2.強(qiáng)化增壓發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計強(qiáng)化增壓發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 機(jī)械負(fù)荷增加機(jī)械負(fù)荷增加: :1.)活塞、活塞銷、曲軸強(qiáng)化設(shè)計.2.)氣門、氣門座強(qiáng)化設(shè)計.3.)機(jī)油泵輸送能力要求增強(qiáng). 4.)缸蓋螺栓加強(qiáng). 5.)采用高負(fù)荷軸承. 熱負(fù)荷增加熱負(fù)荷增加: : 1.)活塞內(nèi)側(cè)冷卻.2.)耐高溫排氣門.3.)優(yōu)選材料的排氣歧管和緊固件.4.)更好的冷卻系.5.)增加機(jī)油冷卻器.6.)加中冷器. 3.防止爆震防止爆震:1.)降低幾何壓縮比.2.)點(diǎn)火正時調(diào)整. 發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增

11、壓6帶旁通支路的渦輪增壓器，多用于汽油機(jī)帶旁通支路的渦輪增壓器，多用于汽油機(jī). .發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓7( (增壓壓力調(diào)節(jié)增壓壓力調(diào)節(jié)) )以BORA 1.8L/T 5V 110KW為例1.增壓壓力的目標(biāo)值由電腦根據(jù)實(shí)際扭矩需求計算得出的.2.電腦通過調(diào)解電磁閥N75的開啟來調(diào)解增壓后的壓力,增壓器廢氣門是由控制膜盒中的增壓壓力與大氣壓力差值來進(jìn)行的，該差值克服膜盒內(nèi)壓力彈簧進(jìn)行廢氣門的開啟及關(guān)閉動作.廢氣門關(guān)閉,經(jīng)過增壓器的壓力上升,這樣就能在低轉(zhuǎn)速區(qū)提高發(fā)動機(jī)的扭矩輸出,當(dāng)增壓壓力達(dá)到電腦設(shè)定的壓力(1.6P0),則廢氣門打開,一部分廢氣通過旁通氣道排出,增壓器渦

12、輪轉(zhuǎn)速下降,增壓壓力下降.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓8( (增壓壓力保護(hù)增壓壓力保護(hù)) )以BORA 1.8L/T 5V 110KW為例1.當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時,將在增壓器的進(jìn)氣壓縮部分管路中產(chǎn)生持續(xù)升高的壓力(此時氣體幾乎不能流動),渦輪受到很大的制動阻力;當(dāng)節(jié)氣門開啟后,又要希望增壓器盡快的升至工作轉(zhuǎn)速,為解決這一問題便采用了壓力保護(hù)調(diào)解.2.完成該項功能的為圖所是的旁通閥,它為氣動元件.具體執(zhí)行是由氣壓來操縱膜片彈簧來實(shí)現(xiàn)旁通閥的開啟.當(dāng)真空度較大時膜片彈簧被吸上行閥門打開;反之則旁通閥關(guān)閉.由發(fā)動機(jī)電腦控制電磁閥N249接通,氣體流向如圖所示直至真空罐,當(dāng)N249失效時,

13、氣體流向為圖中虛線部分直至節(jié)氣門后的進(jìn)氣岐管,(此時進(jìn)氣岐管為真空)因此只要節(jié)氣門關(guān)閉旁通閥就在增壓管路中形成小循環(huán),如此可避免渦輪被阻力制動.當(dāng)節(jié)氣門重新開啟時進(jìn)氣岐管真空度下降,旁通閥在膜片彈簧作用下回位,處于關(guān)閉狀態(tài),小循環(huán)回路斷開,進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)狀態(tài).發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓9可調(diào)葉片式渦輪增壓器可調(diào)葉片式渦輪增壓器, ,多用于柴油機(jī)多用于柴油機(jī). .發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓10可調(diào)葉片式渦輪增壓器可調(diào)葉片式渦輪增壓器結(jié)構(gòu)如下結(jié)構(gòu)如下發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓11原理：如果兩個管內(nèi)壓力相同，氣體流過有頸縮原理：如果兩個管內(nèi)壓

14、力相同，氣體流過有頸縮的管要比流過無頸縮的管速度快的管要比流過無頸縮的管速度快. .穩(wěn)定功穩(wěn)定功率的渦輪增壓器利用此原理率的渦輪增壓器利用此原理. .發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓12發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高時葉片角度變化,調(diào)節(jié)廢氣流通面積,從而調(diào)節(jié)渦輪轉(zhuǎn)速.保證最高充氣壓力,廢氣背壓降低.發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低時需要高充氣壓力發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低時需要高充氣壓力葉片減小了作用于渦輪的廢氣流通面積,廢氣流速加快,渦輪轉(zhuǎn)速加快.產(chǎn)生足夠的充氣壓力,廢氣背壓也很高.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件發(fā)動機(jī)有害排放物的控制發(fā)動機(jī)有害排放物的控制( (簡介簡介) )1.汽車的排放污染源汽車的排放污染源有排氣污

15、染、竄缸混合氣和汽油蒸發(fā)三種.2.發(fā)動機(jī)有害排放物發(fā)動機(jī)有害排放物: :汽油機(jī)有害排放物主要有一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)、硫氧化合物(SOx)和鉛化合物.柴油機(jī)有害排放物主要有一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)、硫氧化合物(SOx)和微粒. 3.汽油機(jī)排放凈化方法汽油機(jī)排放凈化方法: :1.)機(jī)內(nèi)凈化包括改進(jìn)燃燒室(采用面容比S/V較小的燃燒室以減少HC和CO排放量)、改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)、采用稀薄分層燃燒技術(shù)、改用電控汽油噴射系統(tǒng)、改進(jìn)點(diǎn)火系統(tǒng)、采用廢氣再循環(huán)和使用無鉛汽油.2.)機(jī)外凈化包括強(qiáng)制曲軸箱通風(fēng)裝置、燃料蒸發(fā)控制、二次空氣噴射和催化

16、器.3.)尋求新能源和代用原料.4.柴油機(jī)排放凈化方法柴油機(jī)排放凈化方法:1.)機(jī)內(nèi)凈化包括改進(jìn)燃燒室設(shè)計、改進(jìn)進(jìn)排氣系統(tǒng)、推遲噴油提前角、采用廢氣再循環(huán)和增壓中冷.2.)機(jī)外凈化包括微粒捕集器和催化器.3.)改進(jìn)燃料.發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件二次空氣噴射二次空氣噴射11.二次空氣噴射二次空氣噴射就是將新鮮空氣引入排氣道,將灼熱廢氣中HC和CO進(jìn)一步氧化,形成無害的水和二氧化碳.2.二次空氣噴射系統(tǒng)工作原理二次空氣噴射系統(tǒng)工作原理是空氣泵將經(jīng)空氣濾清器過濾的新鮮空氣加壓,通過電磁閥控制二次空氣閥開啟,將加壓后的新鮮空氣噴入排氣道.3.二次空氣噴射系統(tǒng)工作工況二次空氣噴射系統(tǒng)工作工況工況冷卻液

17、溫度作用時間冷起動530100s熱起怠速最大9610s4.排放標(biāo)準(zhǔn)在E以上發(fā)動機(jī)必須加裝二次空氣噴射系統(tǒng)發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件二次空氣噴射二次空氣噴射2Bora 1.8L/T 5V Bora 1.8L/S 5V二次空氣噴射閥二次空氣噴射閥發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)4新技術(shù)課件廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)1廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)EGR(Exhaust Gas Recirculation)/AGR(Abgas Rezirkulation)1.廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)是針對有害氣體NOx而設(shè)置的排氣凈化裝置,一般情況下,氮和氧不能生成化合物,只能在富氧的高溫情況下才能發(fā)生化合反應(yīng).發(fā)動機(jī)廢氣主要含有H2O、N2、CO2，其熱容較高.利用EGR系統(tǒng)把適量廢氣混入新鮮混合氣使之參與燃燒,便可以降低混合氣氧濃度、吸收燃燒放出的熱量,使燃燒速度減慢、燃燒溫度降低,從而減少NOx生成數(shù)量.2.對廢氣再循環(huán)總的控制要求對廢氣再循環(huán)總的控制要求是：NOX排放量隨負(fù)荷增加而增加,EGR率