發(fā)動機(jī)新技術(shù)論文

1、發(fā)動機(jī)新技術(shù)汽車工程學(xué)院 車輛(3班 楊富仁非常地榮幸可以在上 汽車新技術(shù) 這門課程, 通過這門課程, 我學(xué)到了很 多關(guān)于汽車的各方面的新技術(shù)的知識, 雖然不是非常深入地了解, 但是因為這個 課程給予了我非常多的信心,去向更加深入的領(lǐng)域探究發(fā)展。通過了老師這么辛苦的講解, 我懂得了更多的有關(guān)于新技術(shù)的知識, 在這里 我就先總結(jié)一下我學(xué)到的發(fā)動機(jī)新技術(shù)。眾所周知,我們國家自主研發(fā)的汽車技術(shù)不是很多,大部分是外國的技術(shù), 這也是我們發(fā)憤圖強(qiáng)的目的, 我們就要通過年輕的這一代的不懈努力來換取明天 的光輝。首先, 來看看本田汽車公司 VTEC 技術(shù), VTEC 技術(shù)也就是可變氣門正時與 升程電子控制系

2、統(tǒng) (V ariable Valve Timing & Lift electronic control system , VTEC 系統(tǒng)是本田公司專有技術(shù),它能隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫等運行參數(shù)的變化, 而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整配氣正時和氣門行程,使發(fā)動機(jī)在高、低速下均能達(dá)到最高效率。 汽油機(jī)中低轉(zhuǎn)速時需要的混合氣量不高, 這時轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、 減少燃油消耗和污 染物排放;但到達(dá)高轉(zhuǎn)速時便需要更大的進(jìn)氣量來滿足高動力輸出的需求; 發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門的相位和行程決定汽缸進(jìn)氣量的多少; 而普通的發(fā)動機(jī)在制造 出來后, 配氣相位和氣門行程也就固定不變了, 無法適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動機(jī)對進(jìn) 排氣的需求。 這種發(fā)動機(jī)的凸輪型線能適

3、應(yīng)任何轉(zhuǎn)速, 不論在高速還是低速都能 得到最佳的配氣相位。這也是突破以前的發(fā)動機(jī)在這方面的局限性!它的工作原理比較容易理解, 但是真真正正地去做好, 我們還是要付出很多 的努力。VTEC 發(fā)動機(jī)與普通發(fā)動機(jī)一樣,每缸有 4氣門 (2進(jìn) 2排 、凸輪軸和搖臂 等,但與普通發(fā)動機(jī)不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。中、 低轉(zhuǎn)速用小角度凸輪, 在中低轉(zhuǎn)速下兩氣門的配氣相位和升程不同, 此 時一個氣門升程很小, 幾乎不參與進(jìn)氣過程, 進(jìn)氣通道基本上相當(dāng)于單進(jìn)氣門發(fā) 動機(jī)。在高轉(zhuǎn)速時,通過 VTEC 電磁閥控制液壓油的走向,使得兩進(jìn)氣搖臂連成 一體并由開啟時間最長、 升程最大的進(jìn)氣凸輪來驅(qū)動氣門, 此時

4、兩進(jìn)氣門按照大 凸輪的輪廓同步進(jìn)行。與低速運行相比, 大大增加了進(jìn)氣流通面積和開啟持續(xù)時間, 從而提高了發(fā) 動機(jī)高速時的動力性。隨著環(huán)保意識的提高, 人類的生活也充滿了環(huán)保的微笑。 在汽車領(lǐng)域尤為體 現(xiàn), VTEC 系統(tǒng)是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況 的氣門控制系統(tǒng),輸出馬力超強(qiáng),還具有排放環(huán)保、低油耗的特點。當(dāng)然,除了 VTEC 之外,我還了解到了缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)系統(tǒng)缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)系統(tǒng)簡稱 GDI 系統(tǒng) , 又因為燃油是分層燃燒 , 故又稱 FSI 系統(tǒng)。而現(xiàn)在 FSI 的知名度已經(jīng)大大超過了 GDI 。近年來,我國上海大眾和一汽大眾所生產(chǎn)的“斯克達(dá) - 明銳”

5、(SKODA - Octavia - 118T - FSI 和“邁騰” (Magotan - 118T - FSI 缸內(nèi)直噴式汽油 機(jī)乘用車 , 已經(jīng)投入市場 , 實現(xiàn)了“低油耗、低污染、高功率”的夢想。壓縮比1213 :1 ;A/ F = 3040 :1 ;超稀薄分層燃燒 ; 動力性 + 10 %;經(jīng)濟(jì)性 - 40 %;對燃油無質(zhì)量要求 ; “三個渦流”實現(xiàn)超稀薄分層燃燒。中小負(fù)荷工況時的噴油 特點 :轎車在市內(nèi)行駛占有的時間 75 %85 % ,多在中、小負(fù)荷工況下工作 , 應(yīng) 在壓縮行程后期噴油 , 以經(jīng)濟(jì)超稀薄混合氣成分為主 , 為分層燃燒方式。大負(fù)荷工況時的噴油特點 :為了獲得大功率

6、值 , 應(yīng)加濃可燃混合氣 , 以動力性 為主 , 采用 “兩次噴油方式” 。 第一次是在進(jìn)氣行程 , 噴入適量燃油 , 形成均質(zhì)燃燒 混合氣 , 此為“補(bǔ)救功能” ; 第二次是在壓縮行程的后期噴油 , 形成濃稀不均的層 狀混合氣 , 再點火燃燒。 因此 , 在大負(fù)荷工況時 , 一個工作循環(huán)中 , 噴油器發(fā)生兩次 脈沖信號。 “兩次噴射” 也可在起動工況、 急加速工況出現(xiàn) , 以調(diào)節(jié)空燃比 A/ F 的 大小 , 改善使用性能。缸內(nèi)直噴技術(shù) (GDI , 燃油以細(xì)微滴狀的薄霧方式進(jìn)入汽缸, 而不是以蒸汽 的方式。 這也就意味著當(dāng)燃油霧滴吸收熱量變?yōu)榭扇颊羝麜r, 實際上對發(fā)動機(jī)的 汽缸起到了冷卻的

7、作用。 這種冷卻作用降低了發(fā)動機(jī)對辛烷的需要, 所以其壓縮 比可以有所增加。而且正如柴油一樣,采用較高的壓縮比可以提高燃料的效率。 采用 GDI 技術(shù)的另一個優(yōu)點是它能夠加快油氣混合氣體的燃燒速度, 這使得 GDI 發(fā)動機(jī)和傳統(tǒng)的化油器噴射發(fā)動機(jī)相比,可以很好地適應(yīng)廢氣再循環(huán)工藝。 采用計算機(jī)來模擬進(jìn)出燃燒室的燃料和空氣流的情況是一項突破性的技術(shù)。 燃燒室和活塞的形狀、 噴油脈沖的能量和方向、 活塞和發(fā)動機(jī)熱量的運動情況都 會影響油氣混合物霧滴的位置。這項技術(shù)采用了 指燃油分層噴射。燃油分層噴 射技術(shù)是發(fā)動機(jī)稀燃技術(shù)的一種。 什么叫稀燃?顧名思義就是發(fā)動機(jī)混合氣中的 汽油含量低,汽油與空氣之比

8、可達(dá) 1:25以上。FSI 特點就是:能夠降低泵吸損失,在低負(fù)荷時確保低油耗,但需要增加特 殊催化轉(zhuǎn)換器以有效凈化處理排放氣體。FSI 發(fā)動機(jī)按照發(fā)動機(jī)負(fù)荷工況,基本上可以自動選擇兩種運行模式。在低 負(fù)荷時為分層稀薄燃燒,在高負(fù)荷時則為均質(zhì)理論空燃比(14.6-14.7燃燒。 在這兩種運行模式中,燃料的噴射時間有所不同,真空作動的開關(guān)閥進(jìn)行開啟 /關(guān)閉。 在高負(fù)荷中所進(jìn)行的均質(zhì)理論空燃比燃燒中, 燃油則是在進(jìn)氣沖程中噴射。 理論空燃比的均質(zhì)混合氣易于燃燒, 不必借助渦流作用, 因此, 由于進(jìn)氣阻力減 少,開關(guān)閥打開。而在全負(fù)荷以外,進(jìn)行廢氣再循環(huán),限制泵吸損失,由于直噴 化而使壓縮比提高到 1

9、2.1,即使在均質(zhì)理論空燃燒比混合氣燃燒中,仍能降低 燃油耗。 進(jìn)一步說, 在 FSI 發(fā)動機(jī)中, 在低負(fù)荷與高負(fù)荷之間, 作為第三運行模 式而設(shè)定均質(zhì)稀薄燃燒, 在這種運行模式中, 燃油在進(jìn)氣沖程噴射, 并且由于產(chǎn) 生加速稀薄混合氣燃燒的縱渦流, 開關(guān)閥被關(guān)閉。 這時, 阻礙燃燒的廢氣再循環(huán) (EGR 暫不進(jìn)行。與均質(zhì)理論空燃比燃燒不同的是,吸入空氣量超過燃油的噴 射量 . 所以實際上 FSI 發(fā)動機(jī)有三種工作模式:分層稀薄燃燒,均質(zhì)稀薄燃燒, 均質(zhì)理論空燃比燃燒。相對于傳統(tǒng)的化油器式發(fā)動機(jī), 這種技術(shù)是燃料的燃燒更加充分, 更加人性 化!當(dāng)然, 我們老師還給我們講了轉(zhuǎn)子式發(fā)動機(jī)的工作情況,

10、 轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)由德國 工程師汪克爾發(fā)明的, 它的運動特點:轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時, 三 角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn)。 它的排量通常用單位工作室容積 (工作室最大容積 和最小容積之間的差值和轉(zhuǎn)子的數(shù)量來表示。它的工作過程也比較易懂, 也是屬于四沖程發(fā)動機(jī)。 當(dāng)轉(zhuǎn)子的弧面處于進(jìn)氣 口時, 發(fā)動機(jī)開始進(jìn)氣。 弧面的位置相當(dāng)于往復(fù)式發(fā)動機(jī)活塞到達(dá)了上止點。 轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn),當(dāng)弧面運動掃過進(jìn)氣口時,轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn) 90度,進(jìn)氣門 關(guān)閉,進(jìn)氣行程完成?；∶孢\動到右方時開始壓縮, 弧面的位置相當(dāng)于往復(fù)式發(fā)動機(jī)的活塞到達(dá)了 下止點; 當(dāng)弧面運動到接近火花塞時, 轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn) 180度, 氣缸工作腔的體 積最小, 弧面的位置相當(dāng)于往復(fù)式發(fā)動機(jī)的活塞重新到達(dá)上止點, 壓縮行程完成。 當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn), 火花塞開始點火, 混合氣體迅速膨脹, 轉(zhuǎn)子開始做 功。 當(dāng)弧面運動到接近排氣口時, 轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn) 2