汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)論文 汽車概論論文-汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)

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1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)論文汽車概論論文-汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)河北工業(yè)大學(xué)/內(nèi)燃機(jī)/韓超【內(nèi)容提要】汽車的誕生發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷的一個(gè)多世紀(jì)，汽車技術(shù)的發(fā)展已成為帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)科技進(jìn)步的重要標(biāo)志，對人類文明有著不可忽視的影響，而汽車的心臟——發(fā)動(dòng)機(jī)的科學(xué)技術(shù)水平起著重中之重的作用，隨著信息、機(jī)械和電子等技術(shù)的快速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制、多氣門、可變氣門正時(shí)、可變氣門升程、雙渦輪增壓、高壓共軌等先進(jìn)技術(shù)也已經(jīng)深入人心，此外，為適應(yīng)汽車的多變工況運(yùn)行，還有一些特別的新技術(shù)—9—可變壓縮比、缸內(nèi)直噴、自動(dòng)啟停等應(yīng)運(yùn)而生?！娟P(guān)鍵字】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、可變壓縮比、缸內(nèi)直噴、自

2、動(dòng)啟停伴隨汽車工業(yè)近百年的連續(xù)進(jìn)步,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也綜合了大量的高新技術(shù)使其具有更高的功率密度、更好的燃油經(jīng)濟(jì)性、更低的排放污染，如發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制、多氣門、可變氣門正時(shí)、可變氣門升程、雙渦輪增壓、高壓共軌、可變壓縮比、BlueDIRECT、缸內(nèi)直噴、自動(dòng)啟停等等。下面我們就后四種作詳細(xì)介紹。一、可變壓縮比（VariableCompressionRatio）可變壓縮比（VCR）的目的在于提高增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中為了防止爆震其壓縮比低于自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。在增壓壓力低時(shí)熱效率降低使燃油經(jīng)濟(jì)性下降。特別在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中由于增壓度上升緩慢在低壓

3、縮比條件下扭矩上升也很緩慢形成增壓滯后現(xiàn)象。即發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)，增壓作用滯后，要等到發(fā)動(dòng)機(jī)加速至一定轉(zhuǎn)速后增壓系統(tǒng)才起到作用。解決這個(gè)問題，可變壓縮比是重要方法。即在增壓壓力低的低負(fù)荷工況使壓縮比提高到與自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比相同或超過，在高增壓的高負(fù)荷工況下適當(dāng)降低壓縮比。換言隨著負(fù)荷的變化連續(xù)調(diào)節(jié)壓縮比以便能夠從低負(fù)荷到高的整個(gè)工況范圍內(nèi)有提高熱效率。9多連桿VCR系統(tǒng)VCR系統(tǒng)使用一種新的活塞-曲軸系統(tǒng)并入一個(gè)多連桿機(jī)制來改變活塞在上止點(diǎn)的移動(dòng)并因此獲得了與工況相匹配的最佳的壓縮比。這一多連桿可變壓縮比機(jī)構(gòu)可以在不提高發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸和重量的情況下安裝。運(yùn)

4、動(dòng)規(guī)律：活塞與曲軸通過上連桿與下連桿連在一起。下連桿也通過控制連桿連接到了控制軸偏心軸頸中心。曲軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致了下連桿圍繞著主軸頸的中心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)圍繞著曲柄銷的中心轉(zhuǎn)動(dòng)。壓縮比改變的原理：移動(dòng)偏心軸的中心向上使下連桿順時(shí)針傾斜，因此使活塞的上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的位置同時(shí)下降以降低壓縮比。相反，偏心軸的中心向下移動(dòng)可以提高壓縮比。①在低速低負(fù)荷時(shí)采用高壓縮比14：1以獲得提高燃油經(jīng)濟(jì)性的最佳效果；②隨著負(fù)荷的增加，減小壓縮比以防止爆震發(fā)生；③為了在全負(fù)荷時(shí)采用高增壓，將壓縮比設(shè)為最低值8：1。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷下應(yīng)用廢氣再循環(huán)并提高壓縮比、在高負(fù)荷下采用

5、更高的增壓壓力并降低壓縮比，這樣都可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和輸出功率。二、缸內(nèi)直噴技術(shù)（BlueDirect、TFSI、EcoBoost、SIDI）9缸內(nèi)直噴就是將燃油噴嘴安裝于氣缸內(nèi)，直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合。噴射壓力也進(jìn)一步提高，使燃油霧化更加細(xì)致，真正實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)地按比例控制噴油并與進(jìn)氣混合，并且消除了缸外噴射的缺點(diǎn)。同時(shí)，噴嘴位置、噴霧形狀、進(jìn)氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計(jì)，使油氣能夠在整個(gè)氣缸內(nèi)充分、均勻的混合，從而使燃油充分燃燒，能量轉(zhuǎn)化效率更高。『缸內(nèi)直噴結(jié)構(gòu)』BlueDIRECT是奔馳的第三代汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)，這一技術(shù)的核心

6、主要是能夠在一毫秒內(nèi)連續(xù)四次放電的多火花點(diǎn)火技術(shù)（Multi-sparkignition）和能夠在一個(gè)行程內(nèi)最多噴射五次燃油的壓電式噴油嘴，再加上優(yōu)化的缸內(nèi)渦流設(shè)計(jì)，帶來了混合更充分的混合氣和更充分的燃燒效果，使燃料的燃燒效率進(jìn)一步提高，同時(shí)達(dá)到了更高的排放標(biāo)準(zhǔn)。搭載這一技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)于2010年正式亮相，目前該技術(shù)已經(jīng)較廣泛的應(yīng)用于奔馳的新V6、V8以及直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)上，他們分別服役于奔馳的S級、E級以及最新的奔馳B級和新ML車型上?！憾嗷鸹c(diǎn)火技術(shù)』TFSI代表的是TwinchargerFuelStratified9Injection這幾個(gè)單詞首字母的

7、縮寫，通過字母表面意思可以理解為雙增壓+分層燃燒+噴射的意思。TSI發(fā)動(dòng)機(jī)是在FSI技術(shù)的基礎(chǔ)之上,安裝了一個(gè)渦輪增壓器和一個(gè)機(jī)械增壓器,鑒于渦輪增壓和機(jī)械增壓的特性，機(jī)械增壓可以從怠速開始就能為發(fā)動(dòng)機(jī)提供增壓效果,彌補(bǔ)了渦輪增壓系統(tǒng)的延時(shí)缺點(diǎn),所以TFSI是一種極高效率的發(fā)動(dòng)機(jī)形式,會(huì)是動(dòng)力性與燃油燃油經(jīng)濟(jì)性的完美統(tǒng)一。EcoBoost是福特對于未來使用渦輪增壓和缸內(nèi)直噴兩項(xiàng)核心技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的總稱。在傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步添加了燃油缸內(nèi)直噴、渦輪增壓和雙獨(dú)立可變氣門正時(shí)系統(tǒng)這三大關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢，不僅保證了澎湃的動(dòng)力輸出，而且優(yōu)

8、化了燃油經(jīng)濟(jì)性高達(dá)20%，并降低15%的二氧化碳排放。福特EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)