汽车发动机新技术解析.docx

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汽车发动机新技术解析

发动机

1、进排气系统

1）可变气门正时技术：

发动机气门升程与配气相位可以根据发动机工况进行改变。

VVT：

variablevalvetiming

分类：

可变升程、可变相位、可变升程与相位

代表：

VTEC、VVT-i、Valvetronic

图1．7所示为VTEC系统工作原理图。

发动机低速时，小活塞在原位置上，3根摇臂分离，主凸轮和次凸轮分别推动主摇臂和次摇臂，控制两个进气门的开闭，气门升量较少，情形好像普通的发动机。

虽然中间凸轮也推动中间摇臂，但由于摇臂之间已分离，其他两根摇臂不受它的控制，所以不会影响气门的开闭状态。

发动机达到某一个设定的高转速（3500转／分）时，ECU会指令电磁阀启动液压系统，推动摇臂内的小活塞，使3根摇臂锁成一体，一起由中间凸轮驱动，内于中间凸轮比其他凸轮都高，升程大，所以进气门开启时间延长，升程也增大了。

发动机转速降低到另一个设定的低转速时，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根摇臂分开。

它的工作原理是：

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斥向进气凸轮轴驱动齿轮内的小祸轮，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。

可连续调节气门正时，但不能调节气门升程。

它的工作原理是：

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铀驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小祸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。

双VVT-i:

分别控制进气和排气

通过摇臂机构自身角度的改变来实现控制开启气门的深度，没有节气门，也就没有了泵气损失。

2）可变长度进气歧管

可变长度进气歧管的工作原理是：

随着进气门的开启和关闭，在进气管内会产生压力波动，形成吸气波和压力波，并以声速传播，进气管的长度必须根据发动机转速而调整，以保证最高压力波在进气门关闭以前到达进气门，从而提高进气量。

发动机电脑根据转速信号，控制驱动马达来调整歧管开度，从而改变歧管长度。

根据发动机转速调整进气歧管长度，低速时使用长进气歧管来提高进气量，增大转矩，高速时，使用短进气歧管来提高进气量，提高发动机功率。

3）电子节气门技术

ETC:

electronicthrottlecontrol

图。

在工作时，驾驶员操纵油门踏板，油门路板位置传感器产生相应的电压信号输入节气门ECU，控制单元首先对输入的信号进行滤波，以消除环境噪声的影响，然后根据当前的丁作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图，计算出对发动机转矩的基本需求，得到相应的节气门转角的基本期望值。

经过CAN总线和整车控制单元进行通信，获取其他工况信息以及各种传感器信号如发动机转速、挡位、节气门位置、空调能耗等，由此计算出整车所需求的全部转矩，通过对节气门转角期望佰进行补偿，得到节气门的最佳开度，并把相应的电压信号发送到驱动电路模块，驱动控制电机使节气门达到最佳的开度位置，节气门位置传感器

则把节气门的开度信号反馈给节气门控制单元，形成闭环的位置控制。

2、缸内直喷技术

化油器——电控喷射技术——缸内直喷

1）电控喷射

电控喷射系统

2）缸内直喷

缸内直喷汽油机稀燃技术的原理：

缸内么喷汽油机稀薄燃烧技术分为均质稀燃和分层稀燃两种燃烧模式。

中小负荷时，在压缩行程后期开始喷油，通过与燃烧系统的合理配合，在火花塞附近形成较浓的可燃混合气。

在远离火花塞的区域，形成稀薄分层混合气；大负荷及全负荷时，在早期进气行程中将燃洲哎人气缸。

使燃油有足够时间与空气混合，形成完全的均质化计量比进行燃烧。

只外．也有采用分段喷油技术分层混合气，即在进气早期开始项油，使燃油在气缸中均匀分布，在进气后期冉次喷油，最终在火花塞附近形成较浓的可燃混合气，这种将一个循环中的喷油星分两次喷入气缸可以很好地实现混合气的分层。

缸内直喷汽油机主要要达到两个日标：

一是大幅度改善车均汽油机的燃油经济性，二是控制徘放。

控制模式：

工况、转矩、喷油正时、喷油压力

燃烧策略：

GDI发动机可自由控制转矩输出，即当空气量保持一定时，只要改变燃油喷射量，就

能改变转短，可最大限度降低燃油消耗。

GDI发动机采用“二次燃烧”方式，即在进气冲

程喷射1／4的喷油量，形成与理论空燃比相比约为0．25左右的极稀薄混合气（此为预燃混

合气），剩余的3／4燃油则在压缩冲程后期喷射，形成高度集中的浓混合气，前期反应时

间极短，限制了爆燃现象的发生。

为控制排放，发动机起动后的怠速状态时，采用分层燃

烧方式，即压缩冲程的喷油在做功行程前半期完成燃烧，后半朗重新喷油使催化器迅速达

到工作所需温度，则起动后排放的HC大幅度降低。

发展方向：

1）降低NOx排放

2）二次燃烧技术

3）二次混合技术

4）均质混合压燃

3、均质充量压缩燃烧技术HCCI

1）燃烧种类

2）燃烧过程主要受化学动力学控制

4、可变压缩比技术VCR

1）方案：

①通过改变气缸盖的结构来实现；②通过改变缸体结构米实现；③通过改变活塞及曲柄达

2）

活塞运动到上止点变化

齿轮传动比改变

多连杆

5、柴油机高压共轨技术

主要有燃料供给系统以及电子控制系统组成。