福特ecoboost技術(shù)

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1、課程論文設(shè)計(jì)（論文）題目：福特EcoBoost技術(shù)學(xué)生姓名：_學(xué)號：1專業(yè)：車輛工程所在學(xué)院：指導(dǎo)教師：職稱：2014年12月26日福特Ecoboost技術(shù)摘要EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)是福特汽車新動(dòng)力技術(shù)代表之一，在美國已經(jīng)獲得125項(xiàng)專利及專利應(yīng)用。它是在傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，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)化了燃油經(jīng)濟(jì)性高達(dá)20%，并降低15%的二氧化碳排放，從而在整體上有效地控制了發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。這三大技術(shù)各有所長，三大技術(shù)的整合體現(xiàn)了EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)理念，包括：優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)

2、效率、更豐富的駕駛樂趣、小排量帶來的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：EcoBoost，關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)理念1.1工作原理先進(jìn)的直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用類似于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的供油技術(shù)，通過一個(gè)活塞泵提供所需的lOObar以上的壓力，將汽油提供給位丁汽缸內(nèi)的電磁噴射器。然盾通過電腦控制噴射器將燃料在最恰當(dāng)?shù)膮奸g直接注入燃燒室，其控制的精確度接近毫秒，其關(guān)鍵是考慮噴射器的安裝，必須在汽缸上部留給其一定的空間。由于汽缸頂部已經(jīng)布置了火花塞和多個(gè)氣門，已經(jīng)相當(dāng)緊湊，所以將其布置在靠近進(jìn)氣門側(cè)。由于噴射器的加入導(dǎo)致了對設(shè)計(jì)和制造的要求都相當(dāng)?shù)母?，如果布置不合理、制造精度達(dá)不到要求導(dǎo)致剛度不足甚至漏氣只能得

3、不償失。此外，高壓直噴技術(shù)技術(shù)采用了兩種不同的注油模式，即分M注油和均勻注油模式。發(fā)動(dòng)機(jī)低速或屮速運(yùn)轉(zhuǎn)吋采用分層注油模式。此吋節(jié)氣門為半開狀態(tài)，空氣由進(jìn)氣管進(jìn)入汽缸撞在活塞頂部，由于活塞頂部制作成特殊的形狀從而在火花塞附近形成期望中的渦流。當(dāng)壓縮過程接近尾聲時(shí)，少量的燃油由噴射器噴出，形成可燃?xì)怏w。這種分足注油方式可充分提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)速較低、負(fù)荷較小吋，除了火花塞周圍需要形成濃度較高的油氣混合物外，燃燒室的其它地方只需空氣介量較高的混合氣即可，而FSI使其與理想狀態(tài)非常接近。當(dāng)節(jié)氣門完全開啟，發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，大量空氣高速進(jìn)入汽缸形成較強(qiáng)渦流并?與汽油

4、均勻混合。從而促進(jìn)燃油充分燃燒，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。電腦不斷的根裾發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況改變注油模式，始終保持最適宜的供油方式。燃油的充分利用不僅提高了燃油的利用效率和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出而且改善了排放。燃油缸內(nèi)直噴原理示意圖缸內(nèi)茵噴：就是將汽油直接噴入燃燒室，在燃燒室內(nèi)形成混合氣體.12341.離壓油泵2.離壓油管3.油軌4.油壓傳感5.噴油器6.低壓油泵1.2EcoBoost的特點(diǎn)EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)采用的是無回油形式，系統(tǒng)由低壓燃油泵、高壓燃油泵、油壓傳感器、油管及噴油嘴組成。發(fā)動(dòng)機(jī)圖2發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.2.1低壓燃油系統(tǒng)在低壓油路系統(tǒng)的控制邏輯如圖

5、所示。油泵控制模塊(EPDM)通過高頻信號驅(qū)動(dòng)油泵，通過低壓燃油壓力傳感器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。油路屮具冇單向閥，當(dāng)油壓達(dá)到125kPa時(shí)丌啟。標(biāo)準(zhǔn)的低壓燃油壓力范圍為380kPa-620Kpa。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，油壓穩(wěn)定在320_340kPa。過壓保護(hù)閥在830-930kPa時(shí)打開，泄放閥用于除去油管屮的燃油蒸汽。油壓傳感由泵控制賺油泵油濾圖3低壓燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.2.2高壓燃油系統(tǒng)高壓油泵為單缸泵，由排氣凸輪驅(qū)動(dòng)，帶宥進(jìn)汕計(jì)量閥，泵油汕壓為15MPa。汽油在高壓油泵中形成高壓，經(jīng)高壓油管到達(dá)油軌，通過開啟噴油嘴使得汽油能噴射到汽缸中.發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油嘴是7孔噴油嘴，汽油霧化狀態(tài)

6、和角度是可以調(diào)整的，汽汕以一定精確的噴射角度噴射到燃燒室，因此噴油嘴上的噴孔采用了偏心的設(shè)置。精確的汽油噴射角度防止任何汽油在噴油器打開吋霧化。偏心設(shè)計(jì)的噴孔要求精確的噴油嘴校正。在安裝噴油嘴時(shí)，必須注意安裝位置。每個(gè)噴油嘴的塑料插銷必須插到油軌的狹縫中，固定夾必須安裝在正確的位置上。在每個(gè)噴油嘴和各自在油軌上的固定座上都冇一個(gè)固定夾，這些固定夾用于固定噴油嘴，這就保證了噴油嘴和汽缸蓋上的燃燒室開口的精確配合。高壓燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖髙壓油泉油壓傳感2.1工作原理渦輪增壓系統(tǒng)是利用排氣推動(dòng)推動(dòng)渦輪葉片的高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)進(jìn)氣口附近的進(jìn)氣葉片轉(zhuǎn)動(dòng)（空氣壓縮機(jī)），這樣就能對進(jìn)

7、氣進(jìn)行加壓，來提高進(jìn)氣的壓力，增加進(jìn)氣密度以達(dá)到增加進(jìn)氣量的目的。但是由于要推動(dòng)渦輪葉片的轉(zhuǎn)速是相當(dāng)高的，大概有io萬轉(zhuǎn)/分鐘，想耍推動(dòng)渦輪葉片以這么高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)是需耍一定排氣能量的，這也就是發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)校中所說的渦輪介入轉(zhuǎn)速。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低的時(shí)候，渦輪增正器是無法工作的，因?yàn)榇藭r(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣能量不足以推動(dòng)排氣渦輪（常規(guī)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)需要2000轉(zhuǎn)以后冰能啟動(dòng)渦輪增壓器）。這也就產(chǎn)生了渦輪遲滯現(xiàn)象。福特EcoBoost技術(shù)在于這套渦輪增壓里而內(nèi)置了一個(gè)小型低慣量轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子能以每分鐘超過200,000轉(zhuǎn)的速度高速運(yùn)轉(zhuǎn)。這使得渦輪葉片更容易被廢氣驅(qū)動(dòng)，確保