2023-01-15
论述汽车发动机新技术
现代汽车发动机新技术的发展
自汽车诞辰以来的百余年,科学技术发展不断推动着汽车技术的进步,无论是其生产能力,还是产品性能,技术水平都得到了很大提高,发展至今,汽车已日益成为人们生活中不可缺少的工具。在汽车给人们带来方便的同时,也给人类社会带来了诸如能源消耗加剧,排放污染严重等一些负面影响,随着汽车产销量的迅速增长,汽车的节能和排放控制问题问题已日益引起人们的关注,一些发达国家开始研究制定制定法规对汽车的排放进行限制,对汽车的节能提出了要求,并且随时间的推移日趋严格,强化了人们对汽车节能和环保的认识,使得高效率,低排放车用发动机技术的开发受到高度重视,从而促使传统的内燃机技术不断创新。现代电子技术的飞速发展也为发动机的技术突破提供了可能,很多用机械方式解决不了的问题,通过应用电子技术可得到有效的解决,从而有力的加速了现代发动机技术的发展,如汽油机直喷技术,可变气门正时技术,可变进气管技术,燃烧速率控制滑片技术,可变排量技术,柴油机高压共轨直喷技术等。无一不是在电子控制平台上发展起来的,现代汽车发动机已迈入了电子时代,使汽车更据控制智能化。节能,环保技术的运用将成为未来汽车发动机技术发展的主旋律。于此同时随着汽车技术和电子技术的发展,汽车上使用的新技术不断增加,汽车设计人员围绕汽车的行驶性,安全性,舒适性进行了大量的电子化的研究和应用,发动机的电子控制技术的日趋完善,同时转子发动机,燃气涡轮发动机,斯特林发动机,六冲程发动机,混合动力电动汽车,分层充气发动机燃料电池动力汽车,太阳能汽车,氢燃料汽车等,新技术层出不穷。这就需要大批具备相关知识和实际操作技能的维修人员不断加入,以满足日益增长的市场需求。
汽车发动机新技术
FSI发动机,就是“缸内直喷发动机”,“直喷式汽油发动机”。
它最大地优化了进气混合效率,使高效节油和大功率输出不再矛盾。奥迪FSI增加了火花塞点燃式发动机的扭矩和输出,同时增加了15%的经济性,为降低排放奠定了基础。与常规的点燃式发动机相比,FSI可将燃油直接喷入燃烧室,不再需要节气门,降低了发动机的热损失,从而增大了输出功率并降低了燃油消耗。
具体的说:
FSI是Fuel Stratified Injection的字母简写,中文意思是燃料分层喷射技术,它代表着今后引擎的一个发展方向。
传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮位置以及发动机各相关工况从而控制喷油嘴将汽油喷入进气歧管。汽油在歧管内开始混合,然后再进入到汽缸中燃烧。空气跟汽油的最佳混合比是14.7/1(也叫理论空燃比),传统发动机由于汽油跟空气是在进气歧管内混合,那么他们只能均匀的混合在一起,所以必须达到理论空燃比才能获得较好的动力性和经济性,但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离,汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大,并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上,这就的理论空燃比很难达到,这是传统发动机无法解决的一个问题。
要想解决这一难题,就必须把燃油直接喷射到汽缸中去,这就是奥迪的FSI燃油直喷发动机可以做的。直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术,通过一个活塞泵提供所需的100bar以上的压力,将汽油提供给位于汽缸内的电磁喷射器。然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室,通过对燃烧室内部形状的设计,让混合气能产生较强的涡流使空气和汽油充分混合。然后使火花塞周围区域能有较浓的混合气,其他周边区域有较稀的混合气,保证了在顺利点火的情况下尽可能的实现稀薄燃烧。这就是分层燃烧的精髓所在。
FSI技术采用了两种不同的注油模式:分层注油和均匀注油模式。在发动机低速或中速运转时采用分层注油模式,此时节气门为半开状态,空气由进气管进入汽缸撞在活塞顶部,由于活塞顶部制作成特殊的形状从而在火花塞附近形成期望中的涡流。当压缩过程接近尾声时,少量的燃油由喷射器喷出,形成可燃气体。这种分层注油方式可充分提高发动机的经济性,因为在转速较低、负荷较小时除了火花塞周围需要形成浓度较高的油气混合物外,燃烧室的其它地方只需空气含量较高的混合气即可,而FSI使其与理想状态非常接近。当节气门完全开启,发动机高速运转时,大量空气高速进入汽缸形成较强涡流并与汽油均匀混合。从而促进燃油充分燃烧,提高发动机的动力输出。电脑不断的根据发动机的工作状况改变注油模式,始终保持最适宜的供油方式。燃油的充分利用不仅提高了燃油的利用效率和发动机的输出而且改善了排放。
FSI直喷发动机既然有如此多的技术优势,相应的其对发动机硬件或者油品的要求必然也很高。首先,它的喷油器安装在燃烧室上的,汽油直接喷注到汽缸当中去,油路必须具备比缸内更高的压力才能把汽油有效的喷注到汽缸当中去。燃油管道内的压力提高以后,管道的各个接头的密封处的强度也要随之提高。这样,对喷油器的设计和制造工艺也提出了更高的要求。而且由于喷油器是直接安装在燃烧室上的,那么必须需要喷油器有耐高温的能力。其次,FSI直喷发动机的压缩比很高,达到了惊人的11.5,在这种情况下对油的标号和油质要求就很严格。就目前中国的情况来说,必须使用98号的高清洁度汽油。
就技术来说,FSI缸内直喷发动机非常适合目前油价容易上涨的市场需要。作为奥迪公司和竞争对手抗衡的一张王牌,这款发动机有它自身强大的生命力,必然会引领发动机的发展趋势。
CBR技术(Controlled Burn Rate可控燃烧速率):可以使发动机在怠速和低负荷工况下, 增强涡流强度, 燃料混合更均匀, 动力经济性更好, 排放更加清洁。DGI(Direct Gasoline Injection汽油高压缸内直喷)技术: 它将喷油嘴安装在燃烧室内喷注高压燃油,与通过进气门进入燃烧室的洁净空气混合,点燃做功。它具有高充气效率、电子控制精确配油、提高发动机的压缩比和热效率等优点,以获得更高的功率、更经济的油耗、更清洁的排放。TCI(Turbo Charger with Inter-cooler废气涡轮增压中冷)技术:用发动机排放的高速废气推动涡轮增压机带VNT的主动叶轮转动,主叶轮带动从动叶轮转动,从动叶轮在转动中增加来自空滤的空气的动能和压力,并通过中冷器冷却增压后的洁净空气,提高气缸的进气量,进一步提高了发动机的有效功率。VVT(Variable Value Time可变气门正时)技术: 在发动机高速运转的时候,需要较大的气门叠开角来达到充气充分的目的。而在发动机怠速的时候,气门叠开角应该相应变小,达到降低排放的目的。传统的固定相位角的凸轮轴由于相位角已经固定所以不能满足这种要求。而VVT技术可以通过螺旋槽式VVT-i控制器调节凸轮轴调节气门开闭,满足不同工况需求,达到增加功率、减少油耗,改善排放的目的。奇瑞(参数配置 图库)系列发动机不仅在进气门调节上使用该技术,而且在排气门控制上,同样使用了该技术,称作VVT2(可变进排气门正时)技术。EGR(Exhaust Gas Recirculation废气再循环)技术:从排气歧管引出部分已经燃烧完的废气送到进气歧管中,通过EGR冷却器(EGR cooler)冷却后,被送至进气歧管中,与从TCI系统输送过来的新鲜空气形成了混合气。由于废气的存在,混合气的含氧量比空气的含氧量要少,燃烧时,由于含氧量的降低,缸内最高燃烧温度也随之降低,于是NOx的生成受到抑制。同时改善了燃烧过程,使燃烧以一种更平稳的方式进行,促使CO、PM有更多机会被充分氧化,从而降低了CO、PM等的生成,抑制碳烟的产生。CR(Common Rail高压共轨):共轨式喷油系统主要由高压供油系统、高压油轨、每缸一个的喷油器、高压油泵和电控单元(ECU)组成,高压油泵和输油泵集成为一个整体,以节省空间。高压油泵可提供高达1600bar以上压力的燃油,高压燃油先进入油轨中,实际上油轨是一个蓄压器,它有一定容积,并能承受高压。来自高压油泵的燃油压力是脉动的,经过油轨的缓冲作用,油轨的压力可保持在1600bar,然后经高压油管分配到四个喷油器中。为了使发动机工作更加平稳,整个喷油系统采取了预喷、主喷和后喷的工作方式,实现了燃烧过程中燃油再喷射,降低缸内燃烧气体的温度,从而有效降低了NOx的生成,同时发动机的工作变得更平稳,噪音也得到有效的控制。DMF(Dual-mass Fly wheel双质量飞轮):双质量飞轮可以在动力从曲轴传到变速箱的过程中,将振动和噪声隔离;提高换档和驾驶的舒适性;减小曲轴的扭转和弯曲载荷;由于较多使用发动机经济区域而使油耗降低,同时能在发动机过载时保护传动链零件;TVD(Torsional Vibration Damper扭振减震器): 水泵、空调压缩机等由发动机曲轴驱动,汽油机的TCI技术获得了很高的升功率和升扭矩,同时也对曲轴提出了苛刻的要求,TVD技术将曲轴结构分为内、中间、外三层。内、外两层均为金属结构,中间层是有一定弹性胶圈,经过特殊工艺使三者结合成一个整体,调整胶的成分就能改变其固有频率,减轻附件系统对曲轴带来的扭振影响,保证曲轴的寿命。
汽车发动机新技术有哪些?
汽车发动机所采用的新技术
1.VTEC技术
VTEC是本田开发的先进发动机技术,也是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程两种不同情况的气门控制系统。VTEC(Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System)的意思“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”。与普通发动机相比,VTEC发动机所不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法,它有中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮,并可通过电子控制系统的调节进行自动转换。通过VTEC
系统装置,发动机可以根据行驶工况自动改变气门的开启时间和提升程度,即改变进气量和排气量,从而达到增大功率、降低油耗及减少污染的目的。目前本田车型都使用i-VTEC(智能可变气门配气相位和气门升程电子控制系统),i-VTEC技术作为本田公司VTEC技术的升级技术,其不仅完全保留VTEC技术的优点,而且加入了当今世界流行的智能化控制理念。
2.可变进气歧管技术
该技术可以使发动机在不同转速下具有不同进气路径,从而满足发动机在不同工况下对进气量的不同需求。在发动机低转速时,为了提高发动机的功率输出,此时采用较短的进气路径。
采用可变进气歧管技术的目的是优化发动机整个转速范围内的扭矩曲线的同时改善加速性能和响应性,从而使发动机在不同工况的动力性、燃油经济性和排放水平达到和谐、统一。
3.VVT-i技术
VVT-i是Variable Valve Timing-intelligent的缩写,它代表的含义就是智能正时可变气门控制系统。这一装置提高了进气效率,实现了低、中转速范围内扭矩的充分输出,保证了各个工况下都能得到足够的动力表现。另一个先进之处在于全铝合金缸体带来的轻量化,不仅减小了质量,也降低了发动机的噪声。可变配气正时可变配气正时控制机构的主要目的是在维持发动机怠速性能情况下,改善全负荷性能。这种机构是保持进气门开启持续角不变,改变进气门开闭时刻来增加充气量。
4.偏置曲轴技术
曲轴偏置等于活塞偏置,这是曲柄连杆机构的一种形式。即活塞往复运动所在的轴线的延长线不经过曲轴中心热力学上:可以使燃烧更充分
5.电子式节气门
电子式节气门的作用主要是控制发动机的进气流量,决定发动机的运行工况驾驶员通过加速踏板改变节气门开度调节发动机的充量达到发动机输出功率的目的,而电子节气门是在加速踏板的附近安装一个加速踏板传感器,在驾驶员踏加速踏板时只需提交踏板的位置信息即可,提了汽车的燃油经济性。
6.CVVT(连续可变的气门正时系统)
以现代汽车的CVVT引擎为例,它能根据发动机的实际工况随时控制气门的开闭,使燃料燃烧
更充分,从而达到提升动力、降低油耗的目的。但是CVVT不会控制气门的升程也就是说这种引擎只是改变了吸、排气的时间。
7.FSI(缸内直喷分层燃烧引擎)
FSI是汽油发动机领域的一项全新技术,有些类似于柴油发动机的高压供油术.它配备了按需控制的燃油供给系统,然后通过一个活塞泵提供所需的压力,最后喷油嘴将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室。通过对燃烧室内部形状的设计,使火花塞周围会有较浓的混合气,而其他区域则是较稀的混合气,保证了在顺利点火的情况下尽可能地实现稀薄燃烧,这也是分层燃烧的精髓所在。FSI比同级引擎动力性显著提高,油耗却可降低15%左右。
8.MDS:(可变排量发动机)
这套系统可在4缸和8缸模式间自动转换。这种技术最适合多汽缸的发动机使用,在不影响驾驶者追求大排量车型的加速刺激时,又有效降低了堵车时的燃油消耗
汽车发动机有哪些新技术,新结构,简述它们的构造原理,技术优势及应用范围。
缸内直喷技术、涡轮增压技术,cVVT技术、VVH技术、EGR技术。
缸内直喷又称FSI,FSI(Fuel Stratified Injection)燃料分层喷射技术代表着传统汽油引擎的一个发展方向。传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮位置以及发动机各相关工况从而控制喷油嘴将汽油喷入进气歧管。但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离,汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大,并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上,所以希望喷油嘴能够直接将燃油喷入汽缸。FSI就是大众集团开发的用来改善传统汽油发动机供油方式的不足而研制的缸内直接喷射技术,先进的直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术,通过一个活塞泵提供所需的100bar以上的压力,将汽油提供给位于汽缸内的电磁喷射器。然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室,其控制的精确度接近毫秒,其关键是考虑喷射器的安装,必须在汽缸上部留给其一定的空间。由于汽缸顶部已经布置了火花 极为环保的大众1.4TSI发动机
塞和多个气门,已经相当紧凑,所以将其布置在靠近进气门侧。由于喷射器的加入导致了对设计和制造的要求都相当的高,如果布置不合理、制造精度达不到要求导致刚度不足甚至漏气只能得不偿失。另外FSI引擎对燃油品质的要求也比较高,目前国内的油品状况可能很难达到FSI引擎的要求,所以部分装配了FSI的进口高尔夫出现了发动机的水土不服。 此外,FSI技术采用了两种不同的注油模式,即分层注油和均匀注油模式。发动机低速或中速运转时采用分层注油模式。此时节气门为半开状态,空气由进气管进入汽缸撞在活塞顶部,由于活塞顶部制作成特殊的形状从而在火花塞附近形成期望中的涡流。当压缩过程接近尾声时,少量的燃油由喷射器喷出,形成可燃气体。这种分层注油方式可充分提高发动机的经济性,因为在转速较低、负荷较小时除了火花塞周围需要形成浓度较高的油气混合物外,燃烧室的其它地方只需空气含量较高的混合气即可,而FSI使其与理想状态非常接近。当节气门完全开启,发动机高速运转时,大量空气高速进入汽缸形成较强涡流并与汽油均匀混合。从而促进燃油充分燃烧,提高发动机的动力输出。电脑不断的根据发动机的工作状况改变注油模式,始终保持最适宜的供油方式。燃油的充分利用不仅提高了燃油的利用效率和发动机的输出而且改善了排放
1、一般我买球软件app官方网站们叫通俗了,都说涡轮增压,实际上它的实现是通过涡轮增压器来达到的。涡轮增压器通俗地理解就是空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。
2、涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。 3、当发动机转速增快(当加速的时候),废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,这样就可以增加发动机的输出功率了。 4、在现有的技术条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在“工作效率不变”的情况下增加“输出功率”的机械装置。一般能使发动机增加输出功率在10%到40%左右。那么可以推断,如果使PassatB5/1.8的发动机,加了涡轮增压器以后的“输出功率”应该相当于2.3L排量发动机的输出功率了。可想而知,这东西使让发动机的工作效率不变,就那么大的机器,还让人家多干点活,加个涡轮增压器来压缩空气,扩大进气量,从而增大输出功率,真有点电脑上CPU超频的意思啊。想想还是人还是很聪明的,发动机体力不够,想办法硬让它够。
CVVT的工作原理与VVTI并无差别,只有控制气门正时没有控制气门升程的功能。因此引擎只会改变吸、排气的时间差,无法改变进气量。简单来说它的工作原理就是当发动机由低速向高速转换时,电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮,这样,在压力的作用下,小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度,从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转,从而改变进气门开启的时刻,达到连续调节气门正时的目的。所以在上述结构的作用下,可以保证发动机按照不同的路况改变气门开启、关闭时间,在保证输出足够牵引力的同时提高燃油经济性。 CVVT系统包含以下零件:油压控制阀、进气凸轮齿盘、曲轴为止感应器、凸轮位置感应器、油泵、引擎电子控制单元(ECU)。 进气凸轮齿盘包含:由时规皮带所带动的外齿轮、连接进气凸轮的内齿轮与一个能在内外齿轮间移动的控制活塞。当活塞移动时在活塞上的螺旋齿轮会改变外齿轮的位置,进而改变正时的效果。而活塞的移动量由油压控制阀所决定的,油压控制阀是一电子控制阀其机油压力由油泵所控制,。当电脑(ECU)接受到输入信号时,例如引擎转速、进气空气量、节气门位置、引擎温度等以决定油压控制阀的操作。电脑也会利用凸轮位置感应器及曲轴位置感应器,来决定实际的进气凸轮的气门正时。 当发动机启动或关闭时油压控制阀位置受到改变,而使得进气凸轮正时出于延后状态。当引擎怠速或低速负荷时,正时也是处于延后的位置,比增进引擎稳定的工作状态。当在中符合时则进气凸轮在提前的位置,当中低速高负荷时则处于提前角位置增加扭矩输出。而在高速符合时则处于延迟位置以利于高转速操作。当引擎温度较低时凸轮位置则处于延迟位置,稳定怠速降低油耗
汽车发动机最新技术论文范文
随着汽车行业技术的不断发展,汽车发动机技术也在不断的提高。下面是我为大家精心推荐的汽车发动机技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助。
汽车发动机技术论文范文篇一:《试谈汽车发动机的可变气门技术》
摘要:汽车发动机可变气门技术是当今汽车发动机普遍配置的设备系统。该系统可以对发动机凸轮的相位或者气门的升程进行有效的调节,从而使汽车发动机的配气过程得到优化。因为汽车发动机在高转速和低转速状态下,气门的正时角对发动机的经济性以及动力有所影响,从而提高进气量以及扫气效率,如今的汽车发动机普遍应用这项技术。
关键词:汽车发动机;可变气门技术;气门正时技术;气门升程技术;配气过程
在汽车发动机的运行过程中,如果发动机在运行过程中,随着发动机气门数量的增多和发动机转速的提高,气门正时和气门升程不能随之改变,那么当汽车发动机处于转速过低、转速过高或者功率输出的状况下,就很难保证燃油的消耗问题。如果汽车发动机使用的是单个气门,在对燃油供给方进行控制时,对这个问题解决起来就会很难。但是如果换一种方式,如使用“可变性能”对其进行“综合处理”,那么这样的问题就很容易被解决。
1 气门正时技术
气门正时也就是汽车发动机在运转过程中气门打开的时间。其功能是活塞运动到一定位置时,对气门的开启和关闭时间进行控制。一般情况下,发动机进气门的活塞运动程序应当从下向上,当气门开始排气时,气门打开;当活塞到达气门的上止点时,一个排气运动周期完成,气门关闭。这个过程中,因为运动的空气存在惯性,因此需要一定的时间进行反应。进行排气的过程中,为了让更多的空气进入气缸,更多的废气排出气缸,就要在活塞到达之前打开,并且在活塞运动到下止点之下关闭;发动机的排气门运用同样的原理,排气门应该在活塞开始向下运动之前打开,在活塞运动到下止点之后再关闭。在活塞运动的过程中,排气门和进气门可能会在一定的时间范围内同时打开,这叫做气门叠加,在气门叠加现象产生时,曲轴会产生一定角度的转动,这个角度是气门叠加角,图1是汽车发动机气门配气相关结构图。
发动机的转速处于不同状态时,对于气门叠加角的要求也有所不同,在发动机低转速时,其气门叠加角就越小,发送机转速高,所产生的气门叠加角就会越大。如汽车发动机没有运用气门正时技术,这两个要求就很难同时得到满足,传统的汽车发动机工作原理主要是:当汽车发动机处于低速转动状态时,其中凸轮的转速也非常慢,因此气门的进气速度也随之减慢,当气门打开时,需要的时间较长,但是气门的开度很小。如果汽车行驶的速度达到120km/h时,发动机的转速一般为3000~4000rpm,有可能会达到更高水平,此时汽车发动机气门的开启和关闭速度加快,气缸空气进入的速度开始加快,在这一运动过程中,虽然其进气量很大,但是发动机气门的开启时间非常短,这会在一定程度上降低氧气含量,导致燃油燃烧所需氧气不足,从而使燃油燃烧不够充分。因此可以在这样的发动机上引入可变气门技术,这一技术可以有效解决以上提到的问题,从而大大改善发动机的燃油效率。在运行过程中,对凸轮进行改造,并且对相关的传感信号进行充分收集,汽车发动机如果处于转速非常低的情况下,这时发动机中正时技术就可以对其进行很好的控制;当汽车发动机处于高速运转状态时,可以对气门的开度进行较为科学的调整。
2 气门升程技术
气门升程技术指的是对气门开启的开度大小进行控制的技术。当发动机在运行过程中,气门行程较远的情况下,所进气截面的面积就会随之增大,因此对进气产生的阻力会降低,从而使得气缸的进气更加通畅,这样的运行状态比较适合汽车在高速行驶的状态下。如果在汽车行驶速度较慢的情况下,就会导致进气时达不到要求的负压,从而导致汽车处于低速形式的状态下时,产生运转无力或者不够平稳的现象。如果气门很小,汽车发动机在慢速运转过程中,所需的负压会得到满足,保证氧气的充足和燃油的充分燃烧。然而当汽车处于高速行驶的状况下时,空气的流速就会加快,气阻也会增大,这些情况的出现就会导致气门在进气和排气的过程不够畅通。在汽车发动机中运用可变气门技术,就可以对这两方面的问题进行权衡。气门正时技术只能够对汽车发送机中气门开启的时间进行控制,对于气门开启的开度无法控制。因此要在汽车发动机中运用可变气门的升程技术,这样才能进一步提高汽燃油的燃耗效率,提高汽车经济性能。
3 典型的可变气门升程技术控制为主的发动机技术
3.1 本田汽车中的“VTEC”系统应用
“VTEC”可以同时对发动机气门开度和气门开启时间进行控制的系统,对“VTEC”进行控制的系统主要是“ECU”,它通过发动机中各个传感器,其中包括气缸进气压力传感器、发动机转速传感器、车辆行驶速度传感器、水温传感器等,根据其产生的信号,进行相应指令的发送,同时可以控制凸轮在特定的范围内运转,以此对气门的开闭时间和开闭开度进行合理控制。一般的汽车发动机中,每个汽缸只配备一个凸轮对其进行驱动,但是本田汽车中VTEC系统发动机内含有两个凸轮对其进行驱动,即中低速、高度运转两个组合,通过对电子系统的运用,使其自行进行操纵,从而达成自动转换目标。本田汽车发动机中利用的VTEC系统,可以同时对发动机的低速运转和高速运转中气门的开闭进行时间和开度的控制,这样就能同时达成汽车的动力性和经济性。
本田“VTEC”与其他汽车发动机不同的地方主要是凸轮和摇臂的数目和控制 方法 。其是世界上第一个能够对气门的开闭时间以及升程两个性能同时控制的气门控制系统。其系统通过计算机对气门的正时和升程进行控制,可以在很大程度上提高汽车燃油效率,本田公司几乎在所有车档中均运用了“VTEC”系统。
3.2 丰田汽车VVT-i智能可变气门系统
VVT-i系统是丰田汽车中发动机可变气门系统,当前这项技术已经在丰田汽车中普遍使用。VVT-i系统可以对发动机气门运动进行连续的正时调节,但是对气门的开度大小不能控制。这项技术的工作原理主要是:当汽车的运行速度由低到高运行时,“ECU”就会向凸轮控制下小涡轮内挤压机油,从而使小涡轮进行运转,其运转是相对凸轮进行的,这样就使得凸轮在60。范围内前后旋转,这样就会对气门的开启和闭合时间有所控制,从而实现气门的连续这时目标。这项技术的最大特点是,可以根据汽车发动机所处状态对凸轮进行合理控制,对凸轮轴的转角进行合理的调整,从而优化配气时机,保证对燃油的配气达到最佳状态,以此来帮助燃油充分燃烧,并且提高汽车扭矩,提升汽车的各项性能。
4 结语
在汽车发动机可变气门技术中,升程系统主要控制气门的开度,而正时系统是控制气门开闭的时间。它们均决定了发动机进气量的大小,同属于汽车发送机可变气门控制系统。如今可变气门技术发展得越来越快,这项技术在汽车发动机中的使用可以说是汽车领域发展的一个里程碑,可以看出未来的汽车技术将向着越来越先进的方向发展。
参考文献
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汽车发动机技术论文范文篇二:《浅谈汽车发动机节能技术》
摘 要:本文通过对发动机的节能原理进行分析,提出了一些节约发动机燃油消耗的 措施 ,对中国汽车节能提出了发展方向。
关键词:节能;原理;措施;发展
一、发动机节能的原理
1 提高充气效率
(1)减小进气系统的流动损失。①减小进气门处的流动损失。可通过增大进气门的直径,选择合适的排气门直径;增加气门的数目,采用小气门;改善进气门处流体动力学性能,减小气门处流动损失;采用S(活塞形成)/D(缸径)值较小的发动机等措施可以减小进气门处的流动损失。②减小整个进气管道的流动阻力。进气道应该有足够的流通截面积、表面光滑、拐弯小、多段通道连接要对中;进气管应该有足够的流通截面积、表面光洁,避免急转弯和流通截面的突然变化;空气滤清器的阻力应随结构和使用时间的延长而不同。(2)减少对新鲜充气量的加热。凡是能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都是有利于减小对新鲜充气量的加热。(3)减小排气系统的阻力。减少排气系统中排气门座、排气道、排气管、排气消声器的阻力,对降低排气压力、减小排气损失均有利。(4)合理选择配气相位。配气相位是否合理主要根据以下几个方面来判断。①充气效率高,保证发动机的动力性能,主要由进气门迟闭角决定。②必要的燃烧室扫气,以保证降低高温零件的热负荷,使发动机运行可靠,主要由进气门迟闭角决定。③合理的排气温度,主要由排气提前角决定。④较小的换气损失、以保证发动机的经济性,主要由进排气门重叠角决定。
2 减小机械损失可从几个方面着手
(1)降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的摩擦和质量。(2)降低滑动部件的滑动速度。(3)减少润滑油的搅拌阻力。(4)改良润滑油,使其低粘度化。(5)合理选择摩擦零件的材料。
二、发动机节能的措施
1 发动机稀燃技术
也叫发动机稀薄燃烧技术,指采用发动机的实际空燃比远大于理论空燃比的情况下进行的具有良好动力性、经济性和排放行的燃烧技术。
实现的技术途径:(1)实现稀燃混合气。实现稀燃混合气的措施有:使汽油充分雾化;采用结构紧凑的燃烧室;加快燃烧速度;提高点火能量;采用分层燃烧技术。(2)采用分层燃烧系统。主要有气道喷射稀燃系统和直接喷射稀燃系统。
2 发动机的增压技术
对进入气缸的空气提前进行压缩,使单位时间进入燃烧室的新鲜空气量增多,增加发动机的充气效率,提高发动机的功率。
3 燃油掺水节油技术
发动机采用掺水形成的乳化燃油,可以减少排气中的氮氧化合物等有毒成分、降低烟度减少污染,还能有效降低油耗,节约能源。
4 发动机可变气缸排量技术
发动机在中低负荷情况下,使部分气缸停止工作,增加工作气缸的负荷率,使其工作点落入低燃油消耗率和低排放工作区域内,从而改善车辆的经济性和排放性能;当发动机需要大功率时,则让全部气缸工作,体现发动机的动力性。
5 发动机可变配气正时技术
根据发动机转速和负荷的变化,适时调整配气相位和气门升程。
6 可变进气歧管技术
ECU根据发动机转速和负荷的变化而改变进气道的长度,在高转速时使进气通道变短,减少进气流动损失,提高发动机的高速功率。在低转速和低负荷及起动情况使进气通道变长,管内空气流动的动能增加,导致进气流速加快,充气效率提高,在同样的燃烧条件下会获得更大的输出功率,增加转矩。
可变进气歧管技术主要包括可变进气歧管长度和可变进气共振技术.。
7 可变压缩比技术
采用可变压缩比技术对于自然吸气发动机,在部分负荷情况下压缩比可以设计高一些;对于增压发动机在增压压力比较低的低负荷情况下,适当降低压缩比,使压缩比随发动机负荷的变化连续调节,这样可以避免爆燃,又提高了在高压缩比情况下中低负荷的工作效率,增加了动力性能,提高了济性,保证了发动机工作效率的最大化。
改变发动机压缩比的方法有改变燃烧室的容积和改变活塞行程。
8 汽油机燃油喷射与点火系统的电子控制技术
在汽油机电控燃油喷射系统中,电控单元主要根据进气量确定基本的喷油量,再根据其他传感器信号对喷油量进行修正,使发动机在各种工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而提高发动机的动力性、经济性和排放性;汽油机电控点火系统(ESA)根据相关传感器信号,判断发动机的运行工况和运行条件,选择最佳的点火提前角点燃可燃混合气,从而改变发动机的燃烧过程,实现发动机动力性、经济性和排放性的提高。
9 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术
在柴油机电控燃油喷射系统中,ECU主要根据发动机转速和负荷信号来确定基本供油量和供油正时,再根据其他传感器信号进行修正。
10 电子节气门技术
汽车电子节气门技术(ETC)淘汰了传统加速踏板采用拉索或杠杆机构,与发动机节气门之间进行直接的机械连接,通过增加相应的传感器和电控单元,实现精确控制节气门的开度。该技术可以实现发动机转矩和空燃比的精确控制,有助于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染。
11 陶瓷发动机
为了减小发动机能量损失中占绝大部分的冷却损失和排气损失,一般采用取消或部分取消冷却系统的方法,并使用陶瓷等耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和强度高等特点的隔热材料或其他方法减少燃烧室内热量的散失,使发动机在更高的工质温度下工作;利用排气能量。
12 EccoBoost 发动机技术
一种兼具涡轮增压技术和燃油直喷两种技术于一体的发动机技术,发动机能获得更高的动力性和经济性。
结语
根据中国的能源政策和汽车工业发展情况来看,国家首先应该大力发展柴油机技术,主要是研究电控柴油机;其次大力发展电动汽车,优先发展混合动力汽车,加大电池续航能力的研究;再次大力研发推广代用燃料车。发动机油耗的高低直接反应了我国发动机设计与制造水平,汽车发动机节能技术的推广应用,将大力推动我国汽车工业的发展。
参考文献
[1]许文靖.现代汽车节能技术探析[J],科技创新导报,2009(24).
汽车发动机技术论文范文篇三:《浅谈汽车发动机维修技术》
【摘 要】: 作为汽车的心脏部位,发动机在汽车的正常运行和操作中其中至关重要的作用。因此,平时需要加强对发动机的维修和保养。而针对汽车发电机的维修,其需要比较全面的技术知识和实践操作能力。因此,汽车发动机的维修可以说是一个需要技巧和技术的硬活。本文从汽车发动机检查以及汽车发动机的诊断和维修两个方面出发,具体阐述其相关的维修技术,希望对学习汽车发动机维修的人员有所帮助。
【关键词】: 汽车;发动机;维修;技术
1 传统的发动机维修工艺
发动机的内部零部件的检查:
由于汽车发动机内部的曲轴和活塞往往是比较容易出故障的地方,如汽车突然无法启动等,很可能是因为汽车发动机内部活塞不能运作造成的。因此当汽车发动机出现故障需要维修的情况下,可以先对其曲轴和活塞进行检查,其具体步骤如下:
1.1 曲轴的检查
对于曲轴容易出现的故障,主要有轴颈处容易磨损,容易出现扭曲变形或者疲劳裂纹,因此需要进行重点检查。1)裂纹的检查:对于曲轴裂纹的检查,其相应的检查方法有超声波探伤检查,浸油敲击法检查,磁力探伤检测仪进行检查和X光探伤检查。在用浸油敲击法对曲轴进行检查时,需要先将曲轴在煤油中浸泡一段时间, 然后再将曲轴从煤油中取出来,擦干净后在曲轴上撒一些白粉,再对曲轴的不同部位进行轻敲,如有出现了比较明显的油迹,这说明曲轴的这个部位有裂纹。对于磁力探伤仪检查,其磁力线会穿透曲轴被检查的部分,如果在该部分有裂纹的话,那么这个地方的磁力线就会出现偏散,然后将磁力粉撒在该部位,从会显示出裂纹的具体大小和具体位置;2)弯曲变形的检查:针对曲轴弯曲变形的检查,可以先将整个曲轴的两个顶端用V型版块支承住,如图1所示,然后用在主轴中间用百分表的触头抵着。当曲轴转动一周后,在指针上对出角度的最小值和最大值,并且计算两者之差,这个差值就是曲轴弯曲变形的差值了,如果其值大于0.11mm, 那么曲轴弯曲的比较严重了,为了确保发动机的正常运行,需要及时更换曲轴。
1.2 活塞连杆组的检查。
对应活塞部位的检查,主要是检查其活塞销座的尺寸和裙部直径等是否发生了变化,或者是否在使用过程中发生了堵塞等。其主要的检查方法一般有两种,第一种检查方法是用千分尺进行测量,通过测量裙部直径的大小和活塞汽缸磨损部位值的大小,将这两个测得的数据相减,然后和配缸间隙值进行比较,如果差值大于0.10mm, 则说明活塞磨损比较严重,不能够再使用啦。另一种方法是塞尺进行测量,通过测量配缸间隙来判断其汽车发动机内部活塞是否可以正常使用。首先将塞尺放入安装气环的环槽内,然后以35N的拉力轻轻转动塞尺,当感到轻微的阻力时停止转动,这样就可以用塞尺测量活塞裙部和活塞侧隙差值的大小,当活塞受到磨损越多时,其相应的差值也越大,当该值超过0.12mm时,这该活塞不能再使用啦,需要为汽车发动机配备新的活塞。
2 汽车发电机的诊断和维修
2.1 发动机失速故障
发动机如果出现了失速故障,其一般表现为发动机转速一会低一会高的情况,而这种情况就是常见的发动机失速故障了。出现这种故障的原因主要是因为点火控制系统出现故障,或燃油喷盘系统出现问题,又或者是整个发动机的进气系统出现了问题等。例如,出现了燃油喷盘系统的故障,很有可能是系统线路接触不稳,油管变形或者燃油滤清器灰层太多等。针对不同的原因,可以采取不同的措施进行维修。
其相关的故障排除和维修的方法如下:1)如果是喷油系统出现问题,检查是否是线路接触不良,如果是,则可以调整线路或更换导线的方法进行维修,如果是 机油滤清器盖等太多灰层了,则可以采用清洁滤清器盖的方法进行修复;2)如果是进气管出现了问题,则仔细检查是否有各软管或者其相接的地方出现了漏气,也可以检查PVC阀管子等是否通气正常,如果不是,则可以考虑修复或替换相应的管子;3)针对点火控制系统出现的问题,则需要检查各缸火花塞是否正常工作了。例如,火花塞积累的灰层太多,引起发动机转速不正常,则可以通过彻底清洁火花塞来进行维修。
2.2 发动机怠速不良故障
发动机怠速不良故障的现象主要是发动机怠速不稳,停车易熄火。在故障诊断方面,可以先检测发动机燃油压力。将燃油压力表连接到油压检测孔上,起动发动机,油压表指示正常,压力为265kPa,拨掉油压调节器真空管,油压上升到340kPa。上述结果均在标准范围内,说明燃油管路系统无故障。然后再检查气缸压力。预热发动机,温度到85℃,打开节气门,用缸压表测量各缸压力,当压力值均为l1OOkPa左右,各缸压差小干300kPa时,上述情况表明发动机气缸密封性出现了问题。
针对该故障的维修,其方法如下:清洗怠速电动机、节气门体。将怠速电动机、节气门体拆下,彻底清洗各空气通道,并用压缩空气吹净。用万用表测量一下怠速电动机电阻值,电阻为20Ω,在18~24Ω正常范围内。测量节气门位置传感器,输出阻值呈线性变化,且在正常范围内。若发现进气总管内沉积有异物,用缠有麻布的铁线将其清理干净。为彻底根除故障,还可以对喷油器进行清洗、检测。
2.3自诊断系统可能出现以下几种情况:汽车运行时故障明显,传感器有故障而自诊断系统没有监测到。一是电控汽车控制电脑(ECU)对传感器信号进行检测时,只能接受其设定范围之内的传感器非正常信号,从而判断传感器的好与坏,记录或不记录故障代码。一旦解读故障代码故障后,只要对相应的传感器、导线连接器、导线进行检查,找到并排除短路、断路的故障即可。但是,若因某种原因致使传感器灵敏度下降、反应迟钝、输出特性偏移等,则自诊断系统就测不出来了。这时就应该依据发动机的故障征兆进行分析判断,继而传感器单体进行针对性检测,以便找到并排除传感器故障。二是由于发动机工况故障现象相似,ECU监测失误,自诊断系统可能显示错误的故障代码。例如,对于装有三元催化转化器的电控汽车,一旦使用过含铅汽油,这类故障特性有时较为明显。在汽车进行检修时,经常会发现故障代码显示的是“水温传感器断路或短路”故障,而发动机故障症状却是:无论发动机在冷车状态下或者热车状态下都不好起动,并且拌有怠速不稳和回火现象,发动机的转速绐终提不高。显然这些故障与水温传感器的关系并不十分密切,在对水温传感器进行单体测量后并未发现任何故障。
但是,当从汽车上拆下三元催化转换器并剖开后发现,三元催化转换器内部严重堵塞,因此可以断定发动机故障是由此而引起。因此当自诊断系统出现故障代码以后,还应该与发动机的实际故障症状进行分析比较,以得到正确合理的判断,不应该将故障代码当作排除故障的唯一依据。三是电控汽车使用维修不当也可能引发错误的故障代码。在对电控汽车实施维修时,由于维修人员系统输出错误的故障办法。例如,在发动机运转过程中,随意或者无意把传感器插接头拔下,每拔下一次传感器插接头,自诊断系统就会记录一次故障代码。另外,若在上一次汽车维修时,由于操作不当而未能完全清除掉旧的故障代码,那么电脑也同样将原来的旧故障代码保存其内,因此在对电控汽车维修时也要加以注意,不应造成不必要的人为故障代码。
利用常规的检查方法如“五油、三液、一媒,的检查不可忽视,即对透平油、机油、自动变速器油、转向助力油、齿轮油、制动液、冷却液,刮水清洗液以及冷媒的检查。绝大部分高级轿车上仪表灯全部用英文显示,如wash fluid灯亮,应检查清洗液和储存器内液面,添加后即可消除该警报灯亮。一辆奥迪A62.8L轿车ABS灯点亮,似乎是一个大的故障,车主急忙赶往奥迪A6维修中心检修,经检查发现就是制动液容器内的液体低于警戒线,补充完制动液后故障排徐,解决起来很简单。
通过车用零件液体的品质,来判断故障。一辆广州本田车雅阁7230轿车的自动变速器油液变紫,而且有少量的混蚀物,此时行车中动力不足,起速过慢。因此,根据油液的颜色可断定故障的原因是自动变速器的故障而不是发动机动力不足,拆油底壳,检查证明判断是正确的。
检查线路也一样重要。一辆雪铁龙轿车左前轮不升也不降,而其他三轮传动正常。检查发现该车左前空气弹簧减振器排气阀线斯开,接通线路后左前轮活动恢复正常。应该仔细看而不是走马观花的浏览,这样才能达到事半功倍的效果。
通过对油液的“闻”可知油液的品质及该系统基本的工作情况,通过对发动机的排放气体的闻,可以感觉发动机的工作情况,从而为故障判断提供指导。如一辆桑塔纳2000GSi轿车,急加速抖动严重。通过对排放气体气味的分析,认为是高压线有时断火,更换后,故障排除“闻”在维修中比其他手段用得相对较少,但并不是说它不重要,运用恰当在故障判断上可以让我们少走许多弯路。
虽然汽车发展机电一体化越来越多,汽车维修更多是靠专用的故障诊断仪器,但一些特殊故障仍然需要 经验 丰富的维修技术人员靠传统维修手段来判断故障,未来的汽车维修人员不仅仅需有外语基础,电脑常识等高科技知识,同时也应具备丰富的传统维修技术。
3 结论
从上面的分析可以看出,本文只是简单的介绍了汽车发动机比较常见的故障以及出现故障的原因和解决的方法。其实,整个汽车发动机的维修覆盖面比较广,其相应的维修技术也比较全面复杂,要熟练的掌握汽车发动机的维修技巧和相关技术,还需要学习和实践很多知识,比如电控燃油系统的检查和维修等,本文就不在此一一赘述。
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