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有关汽车发动机可变技术的综述

有关汽车发动机可变技术的综述
有关汽车发动机可变技术的综述

论文题目:有关汽车发动机可变技术的综述

一、摘要

近几十年来,基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求,许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发,例如可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术。目前,这些新技术和新方法,有的已在内燃机上得到应用,有些正处于发展和完善阶段,有可能成为未来内燃机技术的发展方向。

二、关键词:可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术

三、引言

可变进气系统分为两类:(1)多气门分别投入工作;(2)可变进气道系统。其目的都是为了改变进气涡流强度、提高充气效率;或者为了形成谐振及进气脉冲惯性效应,以适应低速及中高速工况都能提高性能的需要。

1.多气门分别投入工作

实现多气门分别投入工作的结构方案有如下两种:第一,通过凸轮或摇臂控制气门按时开或关;第二,在气道中设置旋转阀门,按需要打开或关闭该气门的进气通道,这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。

2.可变进气道系统

可变进气道系统是根据发动机不同转速,使用不同长度及容积的进气管向气缸内充气,以便能形成惯性充气效应及谐振脉冲波效应,从而提高充气效率及发动机动力性能。

惯性可变进气系统,是通过改变进气歧管的形状的长度,低转速用长进气管,保证空气密度,维持低转的动力输出效率;高转用短进气歧管,加速空气进入汽缸的速度,增强进气气流的流动惯性,保证高转下的进气量,以此来兼顾各段转速发动机的表现。加装VIS后,发动机进气气流的流动惯性和进气效率都有所加强,从而提高了扭矩,并降低了油耗。

四、可变气门技术

可变气门正时技术几乎已成为当今发动机的标准配置,为了进一步挖掘传统内燃机的潜力,工程人员又在此基础上研发出可变气门升程技术,当二者有效的结合起来时,则为发动机在各种工况和转速下提供了更高的进、排气效率。提升动力的同时,也降低了油耗水平。

(一)配气相位机构的原理和作用

我们都知道,发动机的配气相位机构负责向气缸提供汽油燃烧做功所必须的新鲜空气,并将燃烧后的废气排出,这一套动作可以看做是人体吸气和呼气的过程。从工作原理上讲,配气相位机构的主要功能是按照一定的时限来开启和关闭各气缸的进、排气门,从而实现发动机气缸换气补给的整个过程。

那么气门的原理和作用又应该怎么理解呢?我们可以将发动机的气门比作是一扇门,门开启的大小和时间长短,决定了进出的人流量。门开启的角度越大,开启的时间越长,进出的人流量越大,反之亦然。同样的道理用于发动机上,就产生了气门升程和正时的概念。气门升程就好象门开启的角度,气门正时就好象门开启的时间。以立体的思维观点看问题,角度加时间就是一个空间的大小,它也决定了在单位时间内的进、排气量。

(二)可变气门正时和升程技术可以使发动机的“呼吸”更为顺畅自然

发动机的气门通常由凸轮轴带动,对于没有可变气门正时技术的普通发动机而言,进、排气们开闭的时间都是固定的,但是这种固定不变的气门正时却很难顾及到发动机在不同转速和工况时的需要。前面说过发动机进、排气的过程犹如人体的呼吸,不过固定不变的“呼吸”节奏却阻碍了发动机效率的提升。

如果你参加过长跑比赛,就能深刻体会到呼吸节奏的把握对体能发挥的重要性——太急促或刻意的屏息都可能增加疲劳感,使奔跑欲望降低。所以,我们在长跑比赛时往往需要不断按照奔跑步伐来调整呼吸频率,以便时刻为身体提供充足的氧气。对于汽车发动机而言,这个道理同样适用。可变气门正时和升程技术就是为了让发动机在各种负荷和转速下自由调整“呼吸”,从而提升动力表现,提高燃烧效率。

(三)可变气门正时技术

前面说过气门正时控制着气门的开启时间,那么VVT(可变气门正时)技术是如何工作的呢?它又是怎样达到提升效率、节约燃油的效果呢?

——气门重叠角对发动机性能的影响

当发动机处在高转速区间时,四冲程发动机的一个

工作冲程仅需千分之几秒,这么短的时间往往会引起发

动机进气不足和排气不净,影响发动机的效率。因此,

就需要通过气门的早开和晚关,来弥补进气不足和排气

不净的缺憾。这种情况下,必然会出现一个进气门和排

气门同时开启的时刻,配气相位上称为“气门重叠角”。

气门重叠的角度往往对发动机性能产生较大的影响,

那么这个角度多大为宜呢?我们知道,发动机转速越高,

每个气缸一个工作循环内留给吸气和排气的绝对时间也

越短,因此要达到更高的充气效率,就需要延长发动机

的吸气和排气时间。显然,当转速越高时,要求的气门

重叠角度越大。但在低转速工况下,过大的气门重叠角

则会使得废气过多的泻入进气端,吸气量反而会下降,气缸内气流也会紊乱,此时ECU也会难以对空燃比进行精确的控制,从而导致怠速不稳,低速扭矩偏低。相反,如果配气机构只对低转速工况进行优化,那么发动机的就无法在高转速下达到较高的峰值功率。所以发动机的设计都会选择一个折衷的方案,不可能在两种截然不同的工况下都达到最优状态。

所以为了解决这个问题,就要求配气相位可以根据发动机转速和工况的不同进行调节,高低转速下都能获得理想的进、排气效率,这就是可变气门正时技术开发的初衷。

——工作原理

虽然可变气门正时技术在各个厂商的称谓略有不同,

但是实现的方式却大同小异。以丰田的VVT-i技术为例,

其工作原理为:该系统由ECU协调控制,发动机各部位

的传感器实时向ECU报告运转情况。由于在ECU中储存

有气门最佳正时参数,所以ECU会随时对正时机构进行

调整,从而改变气门的开启和关闭时间,或提前、或滞

后、或保持不变,下面这段视频则清楚的展示了VVT机

构的工作原理。

简单的说,VVT系统就是通过在凸轮轴的传动端加

装一套液力机构,从而实现凸轮轴在一定范围内的角度

调节,也就相当于对气门的开启和关闭时刻进行了调整。

1.VVT-i

VVT-i.系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写。近几十年来,基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求,许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发。目前,这些新技术和新方法,有的已在内燃机上得到应用,有些正处于发展和完善阶段,有可能成为未来内燃机技术的发展方向。

丰田VVT-i发动机的ECM在各种行驶工况下自动搜寻一个对应发动机转速、进气量、节气门位置和冷却水温度的最佳气门正时,并控制凸轮轴正时液压控制阀,并通过各个传感器的信号来感知实际气门正时,然后再执行反馈控制,补偿系统误差,达到最佳气门正时的位置,从而能有效地提高汽车的功率与性能,尽量减少耗油量和废气排放。

发动机可变气门正时技术(VVT,Variavle Valve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种,发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量,使充量系数增加,发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。

Passat B5发动机所应用的可变气门正时系统,是通过微机控制可变气门调节器上升和下降获得齿形皮带轮与进气凸轮(进气门)的相对位置变化,这种结构属于凸轮轴配气相位可变结构,一般可调整20。~30。曲轴转角。由于这种机构的凸轮轴、凸轮形线及进气持续角均不变,虽然高速时可以加大进气迟闭角,但是气门叠开角却减小,这是它的缺点。

2.i-VTEC

我们最熟悉的可变气门升程系统可能非本田

的i-VETC莫属了,日本本田汽车公司在1989年

推出了其自行研发的“VTEC”技术,英文全称

“Variable Valve Timing and Valve Life

Electronic Control System”,即“可变气门配

气相位和气门升程电子控制系统”,是世界上第

一个能同时控制气门开闭时间及升程的气门控制

系统。本田的可变气门升程系统的结构和工作原

理并不复杂,工程师利用第三根摇臂和第三个凸

轮即实现了看似复杂的气门升程变化。

与普通4气门发动机相比,VTEC发动机同样是采用每缸4气门(2进2排),但却有着自己鲜明的特点,即它并未采用惯用的双凸轮轴结构,而是仍然采用了单凸轮结构,但在采用

VTEC系统后,使得单凸轮轴原本简单的结构变得较为复杂。虽然同样是采用凸轮轴和摇臂等元件,但凸轮与摇臂的数目及控制方法却较其他发动机有很大不同。除了原有控制2个气门的一对凸轮和和一对摇臂外,该系统增加了一个较高的中间凸轮及相应的摇臂,3个摇臂内部装有由液压控制移动的小活塞。发动机低速时,小活塞在原位置上3个摇臂分离,2个凸轮分别推动相应的2个摇臂,控制2个进气门的开闭,气门升程较小。虽然中间凸轮也推动中间摇臂,但由于摇臂之间已分离,其它2个摇臂不受它的控制,所以不会影响气门的开闭状态。但当发动机达到某一设定的高转速时,发动机电脑会指令电磁阀启动液压系统,推动摇臂内的小活塞,使3个摇臂连成一体,一起由中间凸轮驱动。由于中间凸轮比其它凸轮高,升程大,所以进气门开启时间延长,升程随之增大。当发动机转速降低到某一设定的低转速时,摇臂内的液压也随之降低,活塞在回位弹簧作用下退回原位,3个摇臂分开。

整个VTEC系统由发动机电脑控制,发动机电脑接收转速、进气压力、车速及冷却液温度等信息并进行处理,输出相应的控制信号,通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统,从而使发动机在不同的转速工况下由不同的凸轮控制,改变进气门的开度和时间。

这项技术在本田车型上的普及度较高,但是分段式的气门调节方式还是令发动机的动力输出不够线性。

3.MIVEC

MIVEC全称为“Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control system”,中文解释为三菱智能可变气门正时与升程管理系统。

装备MIVEC系统的发动机与普通发动机一样采用每缸四气门,两进两排的设计,但不同的是它可以控制每缸两个进气门的开闭大小。如在低速行驶时,MIVEC系统发出指令此时两个进气门中的其中一个升程很小,这时基本就相当于一台两气门发动机。由于只有一个进气门工作,吸入的空气不会通过汽缸中心,所以能产生较强的进气涡流,对于低速行驶,尤其是冷车怠速条件下能增大燃烧速率,使燃烧更充分从而也大大提高了经济性。在我们日常行车中,经常会遇到这种情况,比如堵车时,这时装备了MIVEC系统的发动机比普通发动机能节省不少的燃料。

而另一种情况就是当我们需要加速或高转速行驶时,这时MIVEC系统会让两个进气门同时以同样的最大升程开启,这时的进气效率能显著提高,令发动机在高转速运转时能有充足的储备。

当然MIVEC并不是只有这两种可变的工作状态,它可

以根据各传感器传来的发动机工况信号来适时调整最合

理的配气正时,总而言之mivec可以令发动机时刻处在最

佳燃烧状态。

4.Valvetronic

BMW的Valvetronic系统在传统的配气相位机构上增

加了一根偏心轴,一个步进电机和中间推杆等部件,该系

统借由步进电机的旋转,再在一系列机械传动后很巧妙的

改变了进气门升程的大小。

当凸轮轴运转时,凸轮会驱动中间推杆和摇臂来完成

气门的开启和关闭。当电机工作时,蜗轮蜗杆机构会首先

驱动偏心轴发生旋转,然后中间推杆和摇臂会产生联动,

偏心轴旋转的角度不同,最终凸轮轴通过中间推杆和摇臂顶动气门产生的升程也会不同。在电机的驱动下,进气门的升程可以实现从0.18mm到9.9mm之间的无级变化。

BMW的Valvetronic技术已经覆盖了旗下的多款

发动机,包括目前陆续推出的涡轮增压新动力。该技

术能够让发动机对驾驶者的意图做出更迅捷的反馈,

同时通过发动机管理系统对气门升程的精确控制,实

现了车辆在各种工况和负荷下的最佳动力匹配。

BMW的这项技术已经十分成熟,而且通过不断的优化,Valvetronic技术也突破了转速的限制,可以应用在M-power的V8双涡轮增压发动机上。如何保证在正确的时间使气门升程处在合适的位置是这项技术的最大难点,不过它的确做到了对发动机进行更为精准和细致的调控管理。

5.Double-VANOS

Double-VANOS:双凸轮轴可变气门正时系统。

Double-VANOS是由BMW开发的双凸轮轴可变气门正时系统,这是宝马技术发展领域中的又一项成就:Double-VANOS双凸轮轴可变气门正时系统根据油门踏板和发动机转速控制扭矩曲线,进气和排气气门正时则根据凸轮轴上可控制的角度按照发动机的运行条件进行无级的精准调节。

在低发动机转速时,移动凸轮轴的位置,使气门延时打开,提高怠速质量并改进功率输出的平稳性。在发动机转速增加时,气门提前打开:增强扭矩,降低油耗并减少排放。高发动机转速时,气门重新又延时打开,为全额功率输出提供条件。

Double-VANOS双凸轮轴可变气门正时系统还控制循环返回进气歧管的废气量以增强燃油经济性。系统在发动机预热阶段使用一套专用参数以帮助三元催化转换器更快达到理想工作温度并降低排放。整个过程由车辆的汽油发动机电子控制系统(DME)控制。

6.双VVT

市面上的绝大部分气门正时系统都可以实现进气门正时在一定范围内的无级可调,而一部分发动机在排气门也配备了VVT系统,从而在进、排气门都实现了气门正时无级可调(也就是D-VVT,双VVT技术),进一步优化了燃烧效率。

传统的VVT技术通过合理的分配气门开启的时间确实可以有效提高发动机的效率和燃油经济性,但是这项技术也有局限性和自身的瓶颈。不过在此基础上,通过引入可变气门升程技术可以弥补VVT的缺憾,从而使发动机的呼吸更为顺畅、自然。

我们都知道,发动机实质的动力表现是取决于单位时间内气缸的进气量。前面说过,气门正时代表了气门开启的时间,而气门升程则代表了气门开启的大小。从原理上看,可变气门正时技术也是通过改变进气量来改善动力表现的,但是气门正时只能提前或者推迟气门开启的时间,并不能有效改善气缸内单位时间的进气量,因此对于发动机动力性的帮助是有限的。如果气门升程大小也可以针对发动机不同的工况和转速实时调节的话,那么就能提升发动机在各种情况下的动力性能。

7.VVEL

英菲尼迪的VVEL系统的工作原理与BMW的

Valvetronic类似,但在结构上稍有不同。VVEL

系统使用一套螺套和螺杆的组合实现了气门升

程的连续可调。在系统工作时,电机通过ECU信

号控制螺杆和螺套的相对位置,螺套则带动摇臂、控制杆等部件,最终改变气门升程的大小。

摇臂通过偏心轮套在控制杆上,而控制杆可以在电机的带动下旋转一定角度。当发动机在高转速或者大负荷时,电机带动螺杆转动,套在螺杆上的螺套也会产生相应的横向移动,与螺套联动的机构使得控制杆逆时针或顺时针发生旋转。由于摇臂套在控制杆的偏心轮上,因此摇臂的旋转中心也会随之上升或下降,从而达到改

变气门升程的目的。虽然整个机构看起来比较复

杂,摩擦副也相对较多,但由于系统中的摇臂,

控制杆和螺套等都是刚性连接,没有弹簧类的回

位机构,使得VVEL系统即使在发动机高转速情

况下也无需考虑惯性的问题。

英菲尼迪的这项技术的原理与BMW的

Valvetronic可谓大同小异,也是实现了对发动

机的动力输出做出更为绵密细致的调节,不过这

项技术还只是应用在日产旗下的高端车型上。

8.AVS

奥迪的AVS可变气门升程系统在设计理念上

与本田的i-VTEC有着异曲同工之妙,只是在实施

手段上略有不同。这套系统为每个进气门设计了

两组不同角度的凸轮,同时在凸轮轴上安装有螺

旋沟槽套筒。螺旋沟槽套筒由电磁驱动器加以控

制,用以切换两组不同的凸轮,从而改变进气门

的升程。

发动机在高负载的情况下,AVS系统将螺旋沟

槽套筒向右推动,使角度较大的凸轮得以推动气

门。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。当发动机在低负载的情况下,为了追求发动机的节油性能,此时AVS系统则将凸轮推至左侧,以较小的凸轮推动气门。

这套系统中还有一个设计细节需要注意,那就是两个进气门无论是在普通凸轮还是高角度凸轮下的相位和升程是有差别的,也就是说两个进气门开启和关闭的时间以及升程并不相同。这种不对称的进气设计是为了让空气在流经两个进气门后,同时配合特殊造型的燃烧室和活塞头,可以令混合气在气缸内实现翻转和紊流,进一步优化混合气的状态。

奥迪AVS可变气门升程系统在发动机700至4000转之间工作,当发动机处于中间转速区域进行定速巡航时,AVS系统可以为车辆提供很好的节油效果。

奥迪这套系统的气门升程依然是两段式的,没有做到气门升程的无级调节,所以对进气流量的控制还不够精确。然而一个巧妙之处在于对同一气缸内两个进气门采用不同步的开启和关闭时间,从而实现油、气的充分混合。

9.Multiair

菲亚特的Multiair电控液压进气系

统相比宝马的Valvetronic和英菲尼迪的

VVEL的结构来说比较复杂,而且复杂的配

气机构也会在一定程度上增加制造成本。然而菲亚特的Multiair电控液压进气系统却采用了一种相对独特的手段实现了气门升程的无级调节,在技术上可谓另辟蹊径。

Multiair最大的特点就是开创性的使用了电控液压控制系统来驱动气门的正时和升程,虽然发动机为每缸4气门的结构,但是却取消了进气门一侧凸轮轴,排气门侧的凸轮轴通过液压机构来驱动进气门。

Multiair系统的工作原理要直接得多,而且结构相对简单。进气门上方设计有活塞和液压腔,液压腔一端与电磁阀相连,电磁阀则通过ECU信号,根据工况的不同适时调节流向液压腔内的油量。由凸轮轴驱动的活塞通过推动液压腔内的油液,控制气门的开启。系统只需要控制液压腔内的油量的多少即可以完成对气门升程的无级可调。

简单的结构不仅可以减小整个配气机构的惯性,而且在高速运转时,能量的损失也更小,而且电控加液压的配合方式还让Multiair系统拥有极快的响应速度,因此可以实现在一个冲程内多次开启气门的模式,使得在怠速和低负荷工况下拥有更高的燃烧效率。然而Multiair 最大的优势在于成本,由于配气机构相对简单,整套Multiair系统也不需要太高的成本,因此这项技术可以更好的向中低端车型覆盖。

这项技术的设计可谓大胆和创意十足,取消了传统的凸轮轴机械传动方式,通过液压系统来完成对气门升程的调节,但是这也对电控液压机构的可靠性提出了更高的要求。

五、可变气缸

可变气缸技术一般适用于多气缸大排量车型,如V6、V8、V12发动机,因为日常行驶,大多数情况下并不需要大功率的输出,所以大排量多汽缸就显得有点浪费,于是可变汽缸技术应运而生,它可以在不需要大功率的输出时,控制关闭一部分汽缸,以减少燃油的消耗。

1.VCM

VCM的全称为Variable Cylinder Management,是本田公司研发的一种可变汽缸管理技术,它可通过关闭个别气缸的方法,使到3.5L V6引擎可在3、4、6缸之间变化,使得引擎排量也能在1.75-3.5L之间变化,从而大大节省燃油。

车辆起步、加速或爬坡等任何需要大功率输出的情况下,该发动机将会把全部6个气缸投入工作。在中速巡航和低发动机负荷工况下,系统仅将运转一个气缸组,即三个气缸。在中等加速、高速巡航和缓坡行驶时,发动机将会用4个气缸来运转。

借助三种工作模式,VCM系统能够细致地确定发动机的工作排量,使其随时与行车要求保持一致。由于系统会自动关闭非工作缸的进气门和排气门,所以可避免与进、排气相关的吸排损失,并进一步提高了燃油经济性。VCM系统综合实现了最高的性能和最高的燃油经济性-这两种特性在常规发动机上通常无法共存。

VCM通过VTEC系统关闭进、排气门,以中止特定气缸的工作,与此同时,由动力传动系控制模块切断这些气缸的燃油供给。在3缸工作模式下,后排气缸组被停止工作。在四缸工作模式下,前排气缸组的左侧和中间气缸正常工作,后排气缸组的右侧和中间气缸正常工作。

非工作缸的火花塞会继续点火,以尽量降低火花塞的温度损失,防止气缸重新投入工作时因不完全燃烧造成火花塞油污。该系统采用电子控制,并采用专用的一体式滑阀,这些滑阀与缸盖内的摇臂轴支架一样起着双重作用。根据系统电子控制装置发出的指令,滑阀会有选择地将油压导向特定气缸的摇臂。然后,该油压会推动同步活塞,实现摇臂的连接和断开。

VCM系统对节气门开度、车速、发动机转速、自动变速箱档位选择及其它因素进行监测,以针对各种工作状态确定适宜的气缸启用方案。此外,该系统还会确定发动机机油压力是否适合VCM进行工作模式的切换,以及催化转化器的温度是否仍会保持在适当范围内。为了使气缸

启用或停用时的过渡能够平稳进行,系统会调整点火正时、线控节气门的开度,并相应地启用或解除变矩器锁定。最终,3缸、4缸和6缸工作模式间的过渡,会在驾驶员觉察不到的状态下完成。

2.MDS

MDS是为克莱斯勒的HEMI发动机量身打造的多级可变排量控制系统,全称为

MDS-Multi-Displacement System。

所谓的MDS,实质上与其它的可变排量技术一样,都是依靠关闭相应的汽缸来达到节省能耗的目的。由于HEMI发动机采用的是OHV的结构,凸轮轴山布满了凸轮,无法像本田的VCM 发动机那样设计比较复杂的副摇臂和液压控制的连接机构,所以只能在原先的结构上想办法。

『HEMI发动机的凸轮轴与气门挺柱机构』

HEMI发动机的气门是由凸轮轴-挺柱-推杆-气门摇臂这些机构的串联动作来驱动的,任何一个环节如果能够中断便能够实现关闭气门的设想,但是由于发动机的工况需求,要求气门的开启和关闭控制都足够迅速,这样才能够保证平顺性和较快的响应速度,保证V8发动机原本应有的乐趣。

『对气门的控制依靠特别设计的挺柱实现,液压控制的卡销可以使挺柱不推动气门推杆』最后工程师们决定在与凸轮接触的挺柱上面做文章,他们为HEMI发动机的挺柱设计了独特的滑块结构,滑块与气门推杆相连,滑块下方有一个可以定位的卡销,卡销可以使滑块与挺柱成为一体,推动气门推杆,或者使滑块活动,是挺柱无法推动气门推杆。工程师们为卡销在发动机中设计了独特的油道,依靠润滑系统中的润滑油提供液压推动卡销(电磁阀控制),卡销本身带有回位弹簧,当液压消失时便能够自动回位。在发动机正常运转时,卡销将卡住滑块使之不能上下自由移动,挺柱直接推动推杆驱动气门摇臂,而当发动机需要关闭气缸时,卡销松开,滑块便能够上下滑动,挺柱上下移动时滑块与挺柱发生相对运动,不再推动推杆,这样

一来气门就被关闭,同时ECU停止向该气缸喷油,便达到了“关闭气缸”的效果,实现了“排量可变”。

在MDS技术的支持下,这台5.7L HEMI发动机通过ECU对发动机负荷、工况的判断,能够以4缸或8缸运转,发动机对称关闭4个气缸,剩下的4个气缸则组成了一台“V4”发动机,使发动机依然能够保持较好的平顺性。

『关闭4个气缸后,这台V8发动机就变成了一台“V4”发动机』搭载MDS系统的HEMI发动机最早于2005年服役,当时搭载在克莱斯勒的300C,Jeep的大切诺基和道奇Charger等车型上,而其品牌下的皮卡和大排量轿车也陆续装备该发动机。不过,克莱斯勒各品牌下的SRT-8高性能车型所使用的6.1L HEMI V8发动机并没有使用MDS 技术。

六、可变进气歧管

(一)可变进气歧管有什么用:

通过改变进气管的长度和截面积,提高燃烧效率,使发动机在低转速时更平稳、扭矩更充足,高转速时更顺畅、功率更强大。

(二)技术概述:

进气歧管一端与进气门相连,一端与进气总管后的进气谐振室相连,每个汽缸都有一根进气歧管。发动机在运转时,进气门不断地的开启和关闭,气门开启时,进气歧管中的混合气以一定的速度通过气门进入汽缸,当气门关闭时混合气受阻就会反弹,周而复始会产生震动频率。如果进气歧管很短,显然这种频率会更快;如果进气歧管很长的话,这个频率就会变得相对慢一些。如果进气歧管中混合气的震荡频率与进气门开启的时间达到共振的话,那么此时的进气效率显然是很高的。因此可变进气歧管,在发动机高速和低速时都能提供最佳配气。

发动机在低转速时,用又长又细的进气歧管,可以增加进气的气流速度和气压强度,并使得汽油得以更好的雾化,燃烧的更好,提高扭矩。(就像捏扁水管后,水流就会更有力)发动机在高转速时需要大量混合气,这是进气歧管就会变的又粗有短,这样才能吸入更多的混合气,提高输出功率。

(三)技术原理:

由于混合气是具有质量的流体,在进气管中的流动状态是千变万化的,工程上往往要运用流体力学来优化其内部设计,例如将进气歧管内壁打磨光滑减轻阻力,或者刻意制造粗糙面营造汽缸内的涡流运动。但是,汽车发动机的工作转速间隔高达数千转,各工况所需的进气需求

不尽相同,这对普通的进气歧管是个极大的考验。于是,工程师对进气歧管进行了深层次的开发——让进气歧管“变”起来。

1.变长度

汽车用4冲程发动机的活塞上上下下往复2次循环才算完成一个工作循环,进气门只有

1/4时间打开,这样在进气歧管内造成一个进气脉冲。发动机转速越高,气门开启间隔也就越短,脉冲频率也就越高。简单的说,进气歧管的振动也就越大。

工程师通过改变进气歧管长度,改进气流的流动。进气歧管被设计成蜗牛一般的螺旋状,分布在发动机缸体中间,气流从中部进入。当发动机在2000prm低转速运转时,黑色控制阀关闭,气流被迫从长歧管流入汽缸,此时,进气歧管的固有频率得以降低,以适应气流的低转速。当发动机转速上升到5000rpm,进气频率上升,此时控制阀开启,气流绕开下部导管直接注入汽缸,这降低了进气歧管的共振频率,利于高速进气。

上面这种方式结构简单,但是只有2级可调,这显然不能完全满足各个转速下发动机的进气需求。解决的办法是设计一套连续可变进气歧管长度的机构。宝马760装配的V12发动机就采用了该设计。

宝马的进气机构中间设计了一个转子来控制进气歧管的长度,通过转子角度的变化,使进气气流进入汽缸的长度连续可变。这显然更能满足各个转速下的进气效率。动力输出更加线性,扭力分布更加均匀,燃油经济型更加优秀。

2.变截面

我们知道,低转速时气门会设置成短行程开启,高转速时气门会设置成长行程开启,这都是“负压”惹出来的祸。那么除了气门,进气歧管就不能达到同样的效果吗?

流体力学的原理,管道的截面积越大,流体压力越小;管道截面积越小,流体压力越大。举个例子:小时候我们都玩过自来水,将水管前端捏扁,自来水的压力会变得非常大。

根据这一原理,发动机需要一套机构,在高转速时使用较大的进气歧管截面积,提高进气流量;在低转速时使用较小的进气歧管截面面积,提高气缸的进气负压,也能在气缸内充分形成涡流,让空气与汽油更好的混合。

以4气门发动机为例,2进2排设计,其中一进气管带有气阀,该气阀受到ECU的直接控制。当发动机低转速运转时,需要的进气歧管截面积小,这时可以关闭气阀,使两个进气门只有一个能够进气,这相当于减少了一半的截面积。同样,发动机高转速运转,气阀在ECU控制下开启,两个进气门同时工作,这相当于加大了截面积。

3. 可变长度进气歧管

当汽油机低速运转时,汽油机电子控制模块指令转换阀控制机构关闭转换阀。这时,空气须经空气滤清器和节气门沿着弯曲而又细长的进气歧管流进气缸。细长的进气歧管提高了进气速度,增强了气流的惯性,使进气充量增多;当汽油机高速运转时,汽油机电子控制模块指令转换阀控制机构,打开转换阀,空气经空气滤清器和节气门及转换阀直接进入粗短的进气歧管。粗短的进气歧管,进气阻力减小,也使进气充量增多。

可变长度进气歧管不仅可以提高汽油机在中、低速和中、小负荷时的动力性,即提高有效输出扭矩;还由于它提高了汽油机在中、低速运转时的进气速度W,而增强了气缸内的气流强度,从而改善了燃烧过程,使汽油机中、低速的最低燃油消耗率下降,燃油经济性有所提高。

此外,可变长度进气歧管还有减少汽油机废气排放量的作用。因为汽油机燃烧过程改善后,不仅油耗降低,经济性改善,汽油机的有害排气污染物的排放量也能适当减少,即轿车汽油机的排放净化性能也可适当改善。

4. 双通道可变进气歧管

双通道可变进气歧管:每个进气歧管都有两个进气通道,一长一短。根据汽油机的工作转速高低、负荷大小,由旋转阀2控制空气经过哪一个通道流进气缸。在长进气道中安装有喷油器。当汽油机在中、低速运转时,旋转阀2受到由汽油机电子控制模块发出的指令,在旋转阀控制机构(执行器)作用下,将短进气通道1封闭,新鲜空气充量经空气滤清器、节气门沿长进气通道3经过缸盖上的进气道5和进气门6进入气缸;当汽油机在高速运转时,汽油机电子控制模块发出指令,旋转阀控制机构(执行器)作用将短进气道1打开,使长进气道通道短路,将长进气通道改变为辅助进气通道。这时,新鲜空气充量同时经过两个进气通道进入气缸。

与可变长度进气歧管的功用相同,双通道可变进气歧管可提高汽油机在中、低速和中、小负荷的有效输出扭矩——改善动力性;降低汽油机在中、低速和中、小负荷的最低燃油消耗率——改善经济性;适当减少汽油机有害排气污染物的排放量——改善排气净化性。

5. 主副通道式可变进气歧管

主副通道式可变进气歧管是双通道可变进气歧管的一个变型和特例。其结构、工作过程、作用机理及功用均与双通道可变进气歧管相似。

在由低速向高速过渡的状态下,控制阀部分微开度。每一气缸使用主进气通道(长)和副进气通道(短)。副进气通道中安装有控制阀(圆盘阀),主进气通道中安装有喷油器。在主副通道式可变进气歧管中,控制阀的位置由控制单元(ECU)根据轿车汽油机的曲轴转速高或低进行控制。

当汽油机低速运转时,控制阀4保持关闭,迫使所有的新鲜进气充量都经主通道1高速地流入气缸;当汽油机高速运转时,控制阀4保持全开,以减少进气的流动阻力。此时,所有新鲜进气充量同时经主、副两个通道进入气缸。

为了防止汽油机低转速和高转速两种运转方式变更时,控制阀由全关变成全开,控制阀位置突变,引起进气气流速度突变和进气流量的突变,导致汽油机有效输出扭矩的突变,人们增设了控制阀部分微开度的控制。

当汽油机中速运转时,控制阀微微地开启(部分开度),这时,进气流量的大部分即主要进气量仍经主通道流入气缸;进气流量的小部分即辅助进气量会经副通道流入气缸。进气流量的主要部分和辅助部分的比例取决于控制阀微微开启的比例。驱动控制阀开关动作起两种方式的作用:通过电磁阀控制的真空膜片和通过伺服电机。伺服电机起驱动作用控制圆盘阀(驱动控制阀),控制更精确。

此类进气歧管可增大汽油机中、低速运转时的有效输出扭矩,改善动力性;降低汽油机中、低速运转时的最低燃油消耗率,改善经济性。汽油机有害排气污染物排放量有所减少,即排放净化性有所提高。

6. 无级可变进气歧管

无级可变进气歧管是可变进气歧管最理想的一种方案。基本原理仍然是汽油机配置的进气歧管的长度和截面面积能够随着汽油机转速变化而无级、连续地改变。

低转速运转时,节气门体可变进气管长度阀(控制阀)关闭,进气歧管可变进气管长度阀(控制阀)也关闭。此时,长进气歧管工作,成为新鲜进气充量的主要通道。两阀全关,其特征是长进气歧管工作。

中等转速运转时,节气门体可变进气管长度阀(控制阀)打开,而进气歧管可变进气管长度阀(控制阀)关闭,此时,中等长度进气歧管工作,成为新鲜进气充量的主要通道。其特征是:两阀一开一关,中等长度进气歧管工作。

高转速运转时,节气门体可变进气管长度阀(控制阀)打开。而进气歧管可变进气管长度阀也打开。此时,短进气歧管工作,成为新鲜进气充量的主要通道。

七、参考文献

汽车之家——汽车百科

360百科——可变气门正时技术

(本文大部摘自网站《汽车之家》,少量取自360百科)

汽车发动机技术汇总DOC

你真正懂车么?汽车发动机技术汇总 目前应用于汽车的发动机主要有直列发动机,V型发动机、W型发动机、转子发动机几种 类型。为了使读者对各种发动机有一个更加深入的了解,我们在这里将常见的汽车汽油发动 机类型与各种先进的汽油发动机技术特点归纳在一起,供大家分享。 直列发动机(Line Engine) 直列发动机(Line Engine):它的所有汽缸均肩并肩排成一个平面,它的缸体和曲轴 结构简单,而且使用一个汽缸盖,制造成本较低,稳定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛。其缺点是功率较低。“直列”可用L代表,后面加上汽缸数就是 发动机代号,现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。 L3(直列3缸发动机):一般用在1升以下的微型车上。它结构简单,维修方便,制 造成本也低,重量轻,比较省油。如果一台直列3台机能达到一台直列4缸机的动力性能,那当然是3缸机要好些。如早期的夏利车装配的就是3缸发动机。 L4(直列4缸发动机):直列4缸发动机俨然已成了现代汽车的一种标准选择。它的 适用范围极广,小到微型车,大到2升多的车型,均由四汽缸机为汽车提供动力。与6缸机相比,4缸机的体积小,结构简单,重量轻,但它的动力性和平稳性与同排量6缸机的差别并不十分显著;现代轿车大多为前置发动机前轮驱动方式,需要发动机横放在车头,要求发动机的体积不能太大,直列4缸机的体积尺寸正好,因而直列4缸机获得了广泛应用。 L5(直列5缸发动机):由于直列5缸机存在很难解决的平衡问题,容易引起振动,因此直列5缸发动机现已不多见。我国长春一汽曾生产过的奥迪100也是用直5发动机。现在沃尔沃S60、S80还在用直5发动机。 L6(直列6缸发动机):直列6缸发动机现在主要用在前置发动机后驱方式的汽车上。 从平衡角度来讲,直6比直4、直5,甚至V6的平衡性都要好。出于此原因,当你的机

汽车发动机的发展与新技术分析

汽车发动机的发展与新技术分析 【摘要】本文对汽车发动机技术现状进行了概述,并从三缸涡轮增压发动机、柴油发动机配电子涡轮、汽油机这三个方面就汽车发动机新技术做了举例说明。最后对汽车发动机发展新技术做了展望。 【关键词】汽车发动机;发展现状;新技术 一、发动机技术现状 自90年代出现第一台内燃机以来,内燃机作为汽车动力装置已经有一百五十多年的历史了。随着科技的飞速发展,汽车发动机技术经过了三次历史变革。在第一次历史变革中,汽车发动机的燃料由最初的煤气更变为石油燃料(如柴油、煤油、汽油等);在第二次历史变革中,汽车发动机实现了工业化生产;在第三次历史变革中,汽车发动机与电子技术实现了结合。当前,电子控制技术在汽车发动机中得到了广泛的应用,例如配气机构、燃料供给等。科技的日新月异使得汽车发动机新技术层出不穷。 二、汽车发动机新技术 (一)三缸涡轮增压发动机 1.PSA 1.2THP发动机 在2014年北京车展上,标致汽车展台为大家带来了一个小家伙——1.2THP 发动机。目前该发动机已在神龙集团襄阳发动机工厂生产,未来将在东风标致以及雪铁龙旗下多款车型中应用。 这台1.2THP三缸涡轮增压直喷发动机采用了全铝机身轻量化设计,同时加入了平衡轴设计,降低发动机的整栋以及噪音。最后,凭借涡轮增压、缸内直喷以及进排气门双可变正时技术,使得这台精油1.2L排量的的发动机最大功率达到了100KW,最大扭矩也达到了230Nm.这一数据接近一台1.8L自然吸气发动机的数据了。 在配气方面,1.2THP发动机采用双顶置凸轮轴,并且拥有进排气双连续可变正时技术与涡轮增压相辅相成的还有缸内直喷技术,采用高压油泵将提供200Bar压力的喷油压力。 2.雷诺Energy TCe 90发动机 作为法系车的另一个代表,雷诺在2014年的法国车展上展示了旗下的三缸发动机。雷诺一直是最稳定的引擎供应商,雷诺Energy TCe 90发动机从F1赛场上借鉴了不少经验。

汽车发动机构造课程标准

《汽车发动机构造》课程标准 课程类型理实一体课课程性质必修课程 修读学期第3学期课程学时64学时 1.课程定位与设计思路 1.1课程定位 本课程是汽车检测与维修专业的必修课程。该课程通过理实一体化的教学方式,采取案例分析、拆装练习、实操故障等教学方法使学生掌握汽车发动机构造和原理、汽车发动机新技术和简单故障的排除方法,同时,培养学生沟通、协调能力和团队合作精神。 汽车发动机构造课程开设在第三学期。通过教、学、做使学生掌握汽车发动机拆装与检测的具体操作步骤、注意事项、材料及工具的使用方法,建立汽车检修规范化、标准化、系统化的工作思维模式。 1.2设计思路 本课程的内容安排保证了汽车类专业所需的最基本、最主要的汽车结构基础知识,汽车拆装技能和简单的维修知识,同时体现了专业特点;培养学生分析问题和解决实际问题的能力。主要讲授汽车结构原理等知识,包括汽车发动机基本结构、发动机电控系统、发动机性能分析、前沿发动机技术等内容。使学生获得汽车结构的基础知识,掌握汽车拆装的一般方法,对汽车的简单故障具有初步的分析能力,为今后继续学习和应用汽车新技术打下一定的基础。同时作为本专业先开专业课程在对学生职业素养养成、职业操作规范意识的培养有着重要的作用。 2.课程目标 本课程主要讲授汽车发动机总成相关知识和维修技能,包括机械和电控两部分。通过教、学、做使学生掌握汽车发动机总成维修的具体操作步骤、注意事项、材料及工具的使用方法,建立汽车动机总成维修规范化、标准化、系统化的工作思维模式,具备按照规范的流程独立完成汽车发动机总成相关维修工作的能力。 2.1能力目标 (1) 要求学生能够对汽车的汽车发动机总成进行常规保养、初步诊断、简单维修。能够评估汽车现有的汽车发动机系统,根据客户的陈述和故障的症状,能够制定初步的

汽车发动机-国标汇总

十、汽车发动机标准 GB 3847—2005 GB 11340—2005 车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟 度排放限值及测量方法 装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排 放限值及测量方法 GB 3843—1983、 GB 14761.6—1993、 GB 3847—1999、 GB/T 3846-1993、 GB 18285—2000中的压燃式发 动机汽车部分 GB 14761.4—1993、 GB 11340—1989 GB 14762—2008 重型车用汽油发动机与汽车排气污染物排放限 值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段) GB 14762—2002 GB 14763—2005 装用点燃式发动机重型汽车燃油蒸发污染物 排放限值及测量方法(收集法)GB 14761.3—1993、GB 14763—1993 GB 17691—2005 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气 污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶 段)GB 17691—2001、 GB 14762—2002中的气体燃料点燃式发动机部分 GB 18285—2005 点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量 方法(双怠速法及简易工况法)GB 14761.5—1993、 GB/T 3845—1993、 GB 18285—2000中的点燃式发动机汽车部分 GB 18296—2001 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法 GB 18352.3—2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、 Ⅳ阶段) GB 18352.2—2001 GB 20890—2007 重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求 及试验方法 GB/T 5181—2001 汽车排放术语和定义GB/T 5181—1985 GB/T 16570—1996 汽车柴油机架装直列式喷油泵安装尺寸 GB/T 17692—1999 汽车用发动机净功率测试方法 GB/T 18297—2001 汽车发动机性能试验方法 GB/T 18377—2001 汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法 GB/T 19055—2003 汽车发动机可靠性试验方法QC/T 525-1999 GB/T 25983—2010 歧管式催化转化器 QC/T 33—2006 汽车发动机硅油风扇离合器试验方法QC/T 33—1992 QC/T 280—1999 (2009) 汽车发动机主轴瓦及连杆轴瓦技术条件ZB T12 002—1987* QC/T 281—1999 (2009) 汽车发动机轴瓦铜铅合金金相标准ZB T12 003—1987* QC/T 282—1999 (2009) 汽车发动机曲轴止推片技术条件ZB T12 004—1987* QC/T 288.1—2001 (2009) 汽车发动机冷却水泵技术条件QC/T 288—1999 QC/T 288.2—2001 (2009) 汽车发动机冷却水泵试验方法 QC/T 289—2001 (2009) 汽车发动机机油泵技术条件QC/T 289—1999 QC/T 468—2010 汽车散热器QC/T 468—1999 QC/T 469—2002(2009) 汽车发动机气门技术条件QC/T 469—1999

汽车发动机国标汇总

汽车发动机-国标汇总

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十、汽车发动机标准 GB3847—2005错误!未定义书签。 GB 11340—2005错误!未定义书签。车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟 度排放限值及测量方法 装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排 放限值及测量方法 GB3843—1983、 GB14761.6—1993、 GB 3847—1999、 GB/T3846-1993、 GB18285—2000中的压燃式 发动机汽车部分 GB 14761.4—1993、 GB 11340—1989 GB14762—2008 重型车用汽油发动机与汽车排气污染物排放限 值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段) GB 14762—2002 GB 14763—2005装用点燃式发动机重型汽车燃油蒸发污染 物排放限值及测量方法(收集法)GB14761.3—1993、GB 14763—1993 GB17691—2005 错误!未定义书签。车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气 污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶 段) GB17691—2001、 GB14762—2002中的气体 燃料点燃式发动机部分 GB18285—2005错误!未定义书签。点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量 方法(双怠速法及简易工况法) GB 14761.5—1993、 GB/T 3845—1993、 GB18285—2000中的点燃 式发动机汽车部分 GB 18296—2001 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法 GB18352.3—2005轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、 Ⅳ阶段) GB 18352.2—2001 GB20890—2007 重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求 及试验方法 GB/T5181—2001 错误!未定义书签。 汽车排放术语和定义GB/T 5181—1985GB/T 16570—199 6错误!未定义书签。 汽车柴油机架装直列式喷油泵安装尺寸 GB/T17692—1999 汽车用发动机净功率测试方法 GB/T18297—2001 错误!未定义书签。 汽车发动机性能试验方法 GB/T18377—200 1 汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法 GB/T19055—2003 汽车发动机可靠性试验方法QC/T 525-1999 GB/T 25983—2010 歧管式催化转化器 QC/T33—2006 汽车发动机硅油风扇离合器试验方法QC/T 33—1992 QC/T 280—1999(20 09)错误!未定义书 签。 汽车发动机主轴瓦及连杆轴瓦技术条件ZB T12 002—1987* QC/T281—1999 (2009) 错误!未定义书 汽车发动机轴瓦铜铅合金金相标准ZB T12 003—1987*

汽车发动机的发展史

汽车发动机的发展史发动机,汽车中最重要的部分,可以说没有发动机的存在,就不存在汽车。发动机的发展即是汽车的发展。 发动机作为汽车的心脏,为汽车的行走提供动力和汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封气缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞做功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的,虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高,其基本原理仍然未变,这是一个富于创造的时代,那些发动机设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度,各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点。 所以可以说发动机的发展史即是汽车的发展史。 而发动机的发展也经历了无数人的努力,无数人的智慧与汗水。 发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 往复活塞式四冲程汽油机是德国人奥托在大气压力式发动机基础上,于1876 年发明并投入使用的。由于采用了进气、压缩、做功和排气四个冲程,发动机的热效率从大气压力式发动机的11%提高到14%,而发动机的质量却降低了70%。 1892 年德国工程师狄塞尔发明了压燃式发动机(即柴油机),实现了内燃机历史上的第二次重大突破。由于采用高压缩比和膨胀比,热效率比当时其他发动机又提高了1 倍。1956年,德国人汪克尔发明了转子式发动机,使发动机转速有较大幅度的提高。1964年,德国NSU公司首次将转子式发动机安装在轿车上。 1926 年,瑞士人布希提出了废气涡轮增压理论,利用发动机排出的废气能量来驱动压气机,给发动机增压。50 年代后,废气涡轮增压技术开始在车用内燃机上逐渐得到应用,使发动机性能有很大提高,成为内燃机发展史上的第三次重大突破。 1967 年德国博世公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统,开创了电控技术在汽车发动机上应用的历史。经过30年的发展,以电子计算机为核心的发动机管理系统(Engine Management System,EMS)已逐渐成为汽车、特别是轿车发动机上的标准配置。由于电控技术的应用,发动机的污染物排放、噪声和燃油消耗大幅度地降低,改善了动力性能,成为内燃机发展史上第四次重大突破。 1971年,第一台热气发动机——斯特林机的公共汽车已开始运行。1972年,日本本田技研工业在市场售出装有复合涡流控制燃烧的发动机的西维克牌轿车,打响了稀薄气体燃烧发动机的第一炮。这种发动机是在普通发动机燃烧室的顶部加上一个槌状体的副燃烧室,先将这处副燃烧室中较浓

汽车概论论文-汽车发动机新技术

汽车发动机新技术 河北工业大学/内燃机/韩超 【内容提要】汽车的诞生发展已经经历的一个多世纪,汽车技术的发展已成为带动整个社会科技进步的重要标志,对人类文明有着不可忽视的影响,而汽车的心脏——发动机的科学技术水平起着重中之重的作用,随着信息、机械和电子等技术的快速发展,发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨等先进技术也已经深入人心,此外,为适应汽车的多变工况运行,还有一些特别的新技术——可变压缩比、缸内直喷、自动启停等应运而生。【关键字】汽车发动机、可变压缩比、缸内直喷、自动启停 伴随汽车工业近百年的连续进步,汽车发动机技术也综合了大量的高新技术使其具有更高的功率密度、更好的燃油经济性、更低的排放污染,如发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨、可变压缩比、BlueDIRECT、缸内直喷、自动启停等等。下面我们就后四种作详细介绍。 一、可变压缩比(Variable Compression Ratio) 可变压缩比(VCR)的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。在增压发动机中为了防止爆震其压缩比低于自然吸气式发动机。在增压压力低时热效率降低使燃油经济性下降。特别在涡轮增压发动机中由于增压度上升缓慢在低压缩比条件下扭矩上升也很缓慢形成增压滞后现象。即发动机在低速时,增压作用滞后,要等到发动机加速至一定转速后增压系统才起到作用。解决这个问题,可变压缩比是重要方法。即在增压压力低的低负荷工况使压缩比提高到与自然吸气式发动

机压缩比相同或超过,在高增压的高负荷工况下适当降低压缩比。换言随着负荷 的变化连续调节压缩比以便能够从低负荷到高的整个工况范围内有提高热效率。 多连杆VCR系统 VCR系统使用一种新的活塞-曲轴系统并入一个多连杆机制来改变活塞在上止点的移动并因此获得了与工况相匹配的最佳的压缩比。这一多连杆可变压缩比机构可以在不提高发动机尺寸和重量的情况下安装。 运动规律:活塞与曲轴通过上连杆与下连杆连在一起。下连杆也通过控制连杆连接到了控制轴偏心轴颈中心。曲轴的旋转导致了下连杆围绕着主轴颈的中心旋转,同时围绕着曲柄销的中心转动。 压缩比改变的原理:移动偏心轴的中心向上使下连杆顺时针倾斜,因此使活塞的上止点和下止点的位置同时下降以降低压缩比。相反,偏心轴的中心向下移动可以提高压缩比。 ①在低速低负荷时采用高压缩比14:1以获得提高燃油经济性的最佳效果; ②随着负荷的增加,减小压缩比以防止爆震发生; ③为了在全负荷时采用高增压,将压缩比设为最低值8:1。 结果发现:通过在发动机低负荷下应用废气再循环并提高压缩比、在高负荷下采用更高的增压压力并降低压缩比,这样都可以提高发动机的燃油经济性和输出功率。 二、缸内直喷技术(BlueDirect、TFSI、EcoBoost、SIDI) 缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内,直接将燃油喷入气缸内与进气混 合。喷射压力也进一步提高,使燃油雾化更加细致,真正实现了精准地按比例控 制喷油并与进气混合,并且消除了缸外喷射的缺点。同时,喷嘴位置、喷雾形状、

汽车发动机发展史

汽车发动机发展史 汽车整体技术日新月异,而作为汽车的心脏——发动机技术的进步显得更受关注。如今介绍一辆汽车的发动机时:可变气门正时技术,双顶置凸轮轴技术,缸内直喷技术,VCM汽缸管理技术,涡轮增压技术,等等都已经运用的相当广泛;在用料上也是往轻量化的方向发展:全铝发动机目前的应用已经非常广泛;汽车的污染也是不可避免,于是新能源技术,包括柴油机的高压共轨,燃料电池,混合动力,纯电动,生物燃料技术也已经有普及的趋向,但回顾一下发动机的历史或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。 十佳发动机VQ35 汽车技术的迅猛发展从我国的汽车教材也能看出端倪:新技术的发展已经让汽车教材难以跟上步伐!如今大部分汽车教材还是以东风汽车的发动机来作为范例,而东风发动机还是带化油器的老式发动机,与如今全电子化的发动机简直就隔了几个世纪。 回到汽车的起步阶段,那时的汽车被马车嘲笑,污染严重,但起步的意义却非同寻常。 汽油机之前的摸索阶段

18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车,时速可达9.5千米,牵引4-5吨的货物。 蒸汽机汽车 1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。 N.J.Cugnot 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权。

汽车发动机概述

欢迎共阅 汽车发动机概述 发动机——是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自发动机。发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。按活塞运动方式分类:活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。前者活塞在汽缸内作往复直线运动,后者活塞在汽缸内作旋转运动。 1876 一. (1) 。真空度,由。 (2) pc 可达800 (3) 高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移,汽缸容积增加,气体压力和温度逐渐下降,到达b 点时,其压力降至300~500kPa ,温度降至1200~1500K 。在做功冲程,进气门、排气门均关闭,曲轴转动180°。在示功图上,做功行程为曲线c-Z-b 。 (4)排气冲程(exhauststroke) 排气冲程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出,另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用,排气终点r 点的压力稍高于大气压力,即pr=(1.05~ 1.20)p0。排气终点温度Tr=900~1100K 。活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。 二.四冲程柴油机工作原理

汽车发动机国标汇总

汽车发动机国标汇总 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

十、汽车发动机标准 GB 3847—2005 GB 11340—2005 车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排 气烟度排放限值及测量方法 装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染 物排放限值及测量方法 GB 3843—1983、 GB —1993、 GB 3847—1999、 GB/T 3846-1993、 GB 18285—2000中的压燃 式发动机汽车部分 GB —1993、 GB 11340—1989 GB 14762—2008 重型车用汽油发动机与汽车排气污染物排 放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段) GB 14762—2002 GB 14763—2005装用点燃式发动机重型汽车燃油蒸发污 染物排放限值及测量方法(收集法)GB —1993、GB 14763—1993 GB 17691—2005 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽 车排气污染物排放限值及测量方法(中国 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)GB 17691—2001、 GB 14762—2002中的气体燃料点燃式发动机部分 GB 18285—2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及 测量方法(双怠速法及简易工况法)GB —1993、 GB/T 3845—1993、 GB 18285—2000中的点燃式发动机汽车部分 GB 18296—2001 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法 GB —2005轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中 国Ⅲ、Ⅳ阶段) GB —2001 GB 20890—2007重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性 要求及试验方法 GB/T 5181—2001 汽车排放术语和定义GB/T 5181—1985 GB/T 16570—1996 汽车柴油机架装直列式喷油泵安装尺寸 GB/T 17692—1999 汽车用发动机净功率测试方法 GB/T 18297—2001 汽车发动机性能试验方法 GB/T 18377—2001 汽油车用催化转化器的技术要求和试验方 法 GB/T 19055—2003 汽车发动机可靠性试验方法QC/T 525-1999 GB/T 25983—2010歧管式催化转化器 QC/T 33—2006汽车发动机硅油风扇离合器试验方法QC/T 33—1992 QC/T 280—1999 (2009) 汽车发动机主轴瓦及连杆轴瓦技术条件ZB T12 002—1987* QC/T 281—1999 (2009) 汽车发动机轴瓦铜铅合金金相标准ZB T12 003—1987* QC/T 282—1999 (2009) 汽车发动机曲轴止推片技术条件ZB T12 004—1987* QC/T —2001 (2009) 汽车发动机冷却水泵技术条件QC/T 288—1999 QC/T —2001 (2009)汽车发动机冷却水泵试验方法 QC/T 289—2001 (2009) 汽车发动机机油泵技术条件QC/T 289—1999

2010年全球汽车发动机技术排名情况

2010年初,美国权威汽车杂志《Ward’s Auto World》进行了一年一度的汽车发动机排名的评选。此次2010年汽车发动机排名前十的的汽车发动机名单包括了来自美国、欧洲和亚洲的发动机。这些发动机包括了2款混合动力发动机、2款柴油发动机、1款机械增压发动机和3款涡轮增压汽油发动机和2款自然吸气发动机。要想入选汽车发动机排名车辆必须 低于54000美元,发动机必须是量产版而且能够在2010第一季度购买 到。 下面我们就来看看2010年汽车发动机排名前十的汽车发动机都有那些 1、汽车发动机排名第一宝马3.0L DOHC L6 Turbodiesel 宝马3.0L DOHC L6 Turbodiesel 汽车发动机排名第一 这款发动机已经是第二次获此殊荣。宝马的双涡轮增压直列6缸发动机技术已经成为宝马的一个新标杆,这款柴油版直列6缸发动机采用可变双涡轮增压技术(Variable Twin Turbo Technology)。可变增压系统由特别设计制造的电子设备控制,根据发动机转速不同,由一个或两个涡轮增压器对进气进行增压。双涡轮增压技术用小涡轮提高发动机在低转时的扭矩输出,另一个涡轮则用于提高发动机的最大输出动力用以满足高速情况下的动力需求。该发动机最大输出功率为265 hp(约合195kW),最大转矩为425 lb-ft(约合576Nm)。配备该发动机的宝马335d车型从静止加速到100km/h所需时间仅为6.2s。尽管该发动机有着较高的性能,但其却有着良好的燃油经济性。这款柴油发动机同时满足美国50个州的排放标准。 上述内容中提到的涡轮增压知识在《涡轮增压发动机知识详解》,如需了解请点击查看。

汽车发动机发展史

汽车发动机发展史 1110100C20涂小政发动机,汽车中最重要的部分,可以说没有发动机的存在,就不存在汽车。发动机的发展即是汽车的发展。 发动机作为汽车的心脏,为汽车的行走提供动力和汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封气缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞做功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的,虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高,其基本原理仍然未变,这是一个富于创造的时代,那些发动机设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度,各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点。 所以可以说发动机的发展史即是汽车的发展史。 而发动机的发展也经历了无数人的努力,无数人的智慧与汗水。发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 惠更斯于1673年设计绘制了方案图,如下图所示。

第一台蒸汽机的的设计于1712年设计完成,如下图所示。

1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔—本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1886年被视为汽车的诞生日,那辆奔驰一直为人所津津乐道。但是其动力单元却实在“寒酸”:第一辆“三轮奔驰”搭载的卧式单缸二冲程汽油发动机,最高时速16KM每小时。这就是第一辆汽车的发动机,那时勇敢卡尔奔驰的夫人驾驶这辆奔驰1号上坡还需要儿子推车,当然沿途不停的熄火,转向也不灵,回娘家100公里的路程硬是走了一整天。 四冲程发动机其实早就由德国人奥托研制出来了。但应用的汽车上不得不提戴姆勒,他由于协助奥托研制四冲程发动机的原因而成为了第一个将四冲程发动机装上汽车的人。显然,从四冲程到二冲程是

汽车设计论文 发动机新技术

汽车发动机VVT技术与FSI技术分析 摘要:随着科技的迅猛发展,发动机出现了许多新技术,VVT-i和FSI就是其中最为引人注目的两个,本文从这两个新技术的技术和使用层面分别讨论了两种技术的发展,对未来新技术的涌现有借鉴价值。 关键字:VVT-i,FSI,可变气门,缸内直喷,丰田,大众 近年来,当代汽车发动机飞速发展,新技术不断涌现和应用,带动汽车性能得到极大改善,其中有大名鼎鼎的丰田VVT-i和德国的FSI,下面就这些新技术的一些基本原理做简单介绍。 智能可变气门正时系统 近年生产的丰田轿车,大都装配了标注有“VVT-i”字样的发动机,经过商业宣传,很多人已经知道VVT-i这一新名词,但它的具体内容却鲜为人知。VVT 是英文缩写,全称是“Variable Valve Timing”,中文意思是“可变气门正时”,由于采用电子控制单元(ECU)控制,因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴,又多了一个小尾巴“i”,就是英文“Intake”(进气)的代号。这些就是“VVT-i”的字面含义了。 VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置,它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化,从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性,降低尾气的排放。 VVT-i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU储存了最佳气门正时参数值,曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息汇集到ECU 并与预定参数值进行对比计算,计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀,控制阀根据ECU指令控制机油槽阀的位置,也就是改变液压流量,把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至VVT-i控制器的不同油道上。 VVT-i系统视控制器的安装部位不同而分成两种,一种是安装在排气凸轮轴上的,称为叶片式VVT-i,丰田PREVIA(大霸王)安装此款。另一种是安装在进气凸轮轴上的,称为螺旋槽式VVT-i,丰田凌志400、430等高级轿车安装此款。两者构造有些不一样,但作用是相同的。叶片式VVT-i控制器由驱动进气凸轮轴的管壳和与排气凸轮轴相耦合的叶轮组成,来自提前或滞后侧油道的油压传递到排气凸轮轴上,导致VVT-i控制器管壳旋转以带动进气凸轮轴,连续改变进气正时。当油压施加在提前侧油腔转动壳体时,沿提前方向转动进气凸轮轴;当油压施加在滞后侧油腔转动壳体时,沿滞后方向转动进气凸轮轴;当发动机停止时,凸轮轴液压控制阀则处于最大的滞后状态。 螺旋槽式VVT-i控制器包括正时皮带驱动的齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮,以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞,活塞表面有螺旋形花键,活塞沿轴向移动,会改变内、外齿轮的相位,从而产生气门配气相位的连续改变。当机油压力施加在活塞的左侧,迫使活塞右移,由于活塞上的螺旋形花键的作用,进气凸轮轴会相对于凸轮轴正时皮带轮提前某个角度。当机油压力施加在活塞的石侧,迫使活塞左移,就会使进气凸轮轴延迟某个角度。当得到理想的配气正时,凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力平衡,活塞停止

汽车发动机概述

汽车发动机概述 发动机一一是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自发动机。发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。按活塞运动方式分类:活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。前者活塞在汽缸内作往复直线运动,后者活塞在汽缸内作旋转运动。 往复活塞式四冲程汽油机是德国人奥托(Nicolaus A.Otto)在大气压力式 发动机基础上,于1876年发明并投入使用的。由于采用了进气、压缩、做功和排气四个冲程,发动机的热效率从大气压力式发动机的11%提高到14%,而发动机的质量却降低了70% o往复活塞式内燃机所用的燃料主要是汽 油(gasoline或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性质,因而在发动机的工作原理和结构上有差异。 一.四冲程汽油机工作原理 汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。 (1) 吸气冲程(intake stroke) 活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启,排气门关闭,曲轴转动180°。在活塞移动过程中,汽缸容积逐渐增大,汽缸内气体压力从pr 逐渐降低到pa,汽缸内形成一定的真空度,空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸,并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力,进气终点(图中a点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ,即pa= (0.80?0.90) 0 p。进入汽缸内的可燃混合气的温度,由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340?400K。 (2) 压缩冲程(compression stroke) 压缩冲程时,进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180。。活塞上移时,工作容积逐渐缩小,缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高,到达压缩终点时,其压力pc可达800?2 OOOkPa,温度达600?750K。在示功图上,压缩行程为曲线a?c o (3) 做功冲程(power stroke) 当活塞接近上止点时,由火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量的热能,使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3 000?6 000kPa,温度TZ达2 200?2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移,汽缸容积增加,气体压力和温度逐渐下降,到达b点时,其压力降至300?500kPa,温度降至1 200?1 500K o在做功冲程,进气门、排气门均关闭,曲轴转动180°在示功图上,做功行程为曲线c-Z-b。

汽车发动机的发展历程

汽车发动机的发展历程 【摘要】发动机是汽车的“心脏”。汽车的发展与发动机的进步有着直接的联系发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。 【关键词】发动机;外燃机;内燃机;历史;趋势;汽油发动机;柴油发动机

第一章:汽车发动机的历史及其发展 1.1汽油发动机的历史及其发展 18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。 1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零. 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权。 1957年,德国人汪克尔发明了转子活塞发动机,这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构,无曲轴连杆和配气机构,可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少40%,质量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动,制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。该机具有重要的开发价值,因而引起各国的重视。日本东洋公司(马自达公司)买下了转子发动机的样机,并把转子发动机装在汽车上,可以说,转子发动机生在德国,长在日本。

日本汽车发动机所采用的新技术

日本汽车发动机所采用的新技术 【摘要】发动机作为汽车的心脏,其重要性不言而喻。有了好的发动机,汽车性能将会大幅度提高,从而给人一种驾驶汽车的快感。现如今,日本的发动机技术处于全世界领先地位,学习和借鉴他们先进的技术和经验将对我国发动机技术的发展产生巨大的推动作用。 As the heart of the car engine, its importance is self-evident. A good engine, vehicle performance will be improved, so as to give a person a kind of driving a car of pleasant sensation. Nowadays, Japan's engine technology in the world leading position, study and learn their advanced technology and experience of China's engine will of the development of the technology has the huge role. 【关键词】VTEC i-VTEC 可变进气歧管技术VVT-i 偏置曲轴技术电子式节气门 引言:现如今,汽车应用日益普遍,走进了千家万户,而作为一辆汽车的心脏-发动机,其重要性不言而喻,而目前我们发动机技术水平与国外相差甚大,我们需要学习和借鉴国外先进的发动机技术,以提高我们汽车水平。 本田发动机 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

汽车发动机构造与维修试卷及答案

汽车发动机构造与维 修期末试卷 班级姓名学号成绩 一、填空(1'×30=30') 1、四行程汽油发动机由两大机构、五大系组成,这两大机构是曲柄连杆机构和配气机构,五大系是冷却系、润滑系、燃料供给系、起动系和点火系 2、活塞环分为气环和油环,气环的作用为密封和散热;油环的作用是刮去缸壁上机油,并使缸壁上的油膜分布均匀。 3、气缸套有_干式__和_湿式__两种。 4、压缩比?是气缸总容积与燃烧室容积之比。 5、发动机零件的主要耗损形式有:磨损、腐蚀、疲劳、变形。 6、为防止活塞环胀死于槽内、卡死于缸内,在安装时应留有的“三隙”分别是 __端隙__ 、_侧隙__、背隙。 7、发动机润滑系具有润滑、清洗、冷 却、密封、防锈五大功用,所采取的润滑方式有:压力润滑、飞溅润滑、定期润滑三种。 8、气缸的修理尺寸主要有_三_级,每加大_0.25_mm为一级。 9、为减小活塞的变形,裙部开有“Ⅱ”形或“T”形槽,其中横槽是_绝热槽,竖槽是_膨胀_槽,凡未开通的槽的端部均钻有圆孔。 10、机油集滤器的损伤形式主要有:油管和滤网堵塞和浮子破损下沉等。 二、判断题(1'×10= 10') < >1、零件的拆卸原则是“拆是为了装”、“能拆的就拆,尽量整体拆卸”、“先拆的后装、能同时拆的就同时拆。” < >2、发动机转速的高低,一般不影响飞溅润滑的效果。 < >3、全浮式连接的活塞销的使用寿命较半浮式长。 < >4、带有空气、蒸气阀的冷却系统,阀损坏后对冷却系统不会造成影响。 < >5、全支承式曲轴的主轴颈小于或等

于连杆轴颈数。 < >6、气环装在气缸内必须有端隙,且各环开口要相互错开。 < >7、活塞头部由于受到高温、高压,所以头部的直径和厚度都较裙度大和厚。< >8、更换发动机润滑油时,应同时更换或清洗机油滤清器。 < >9、校正连杆一般是先校正弯曲后再校正扭曲。 < >10、若气缸盖和气缸体同为铸铁时,卷边应朝向气缸盖。 三、选择题(2'×10=20') 1、四行程柴油机发动机可燃混合气形成在。 A、缸内; B、进气歧管; C、喷油泵; D、化油器 2、一台发动机的工作容积是燃烧室的五倍,其压缩比为。 A、5 B、6 C、10 D、 12 3、水冷系中,冷却水的大小循环路线由控制。 A、风扇 B、百叶窗 C、节温器 D、分水管 4、正扭曲环的安装方向是指______。 A、外切口向上,内切口向下? B、外切口向上,内切口向上 C、处切口向下,内切口向上 5、活塞的磨损最大部位一般是_____。 A、顶部 B、头部 C、裙部 6、干式气缸套的特点是。 A、不易漏气 B、散热效果差 C、其外表面不直接与冷水接触 D、不易漏水 7、铝合金气缸盖安装后,气缸盖螺栓应。 A、分几次由中间向两端逐步地以规 定的扭矩拧紧,热车后再进行第二次复 紧; B、分几次由两端向中间逐步地以规 定的扭矩拧紧,热车后再进行第二次复 紧; C、分几次由两端向中间逐步地以规 定地扭矩拧紧;

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