【正文】 致謝 2摘要世界上能源越來(lái)越稀缺，汽油價(jià)格也逐年攀升，汽車尾氣排放更是令人深惡痛絕，這些都妨礙著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車行業(yè)研究者不斷通過(guò)高新的技術(shù)去克服這些問(wèn)題。目前發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能的主要措施有:電控噴射技術(shù)，提高壓縮比,稀燃技術(shù),直噴技術(shù),增壓,中冷技術(shù),可變進(jìn)氣技術(shù)等。第一章 我國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀我國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的主要形式：企業(yè)自行研發(fā)—獨(dú)立的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)；委托或與國(guó)外技術(shù)公司合作研發(fā)—多是自主品牌的整車企業(yè)或發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)；引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，消化、吸收、改進(jìn)—合資企業(yè)為主。發(fā)動(dòng)機(jī)通用節(jié)能技術(shù)研發(fā)目標(biāo)：2012年通過(guò)推動(dòng)燃油消耗率標(biāo)準(zhǔn)的提高，促進(jìn)企業(yè)在發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦降低方面的研發(fā)，推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)采用低能耗附件。如汽油機(jī)電噴系統(tǒng)就是通過(guò)各種傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、曲軸位置、,將汽油在一定壓力下通過(guò)噴油器噴入到進(jìn)氣管中霧化。起動(dòng)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)(包括冷車起動(dòng))，一般無(wú)需踩油門。任何一種電子控制汽油噴射裝置,都是由噴油油路,傳感器組和電子控制單元(微型電腦)三大部分組成。只要合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣管道，就能充分利用吸入空氣的慣性增壓作用，增大充氣量，提高輸出功率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。減速時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)仍以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入汽缸的空氣量減少，進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度增大?？諝夤┙o系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的形成提供必需的空氣。在氣溫低發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)，怠速空氣調(diào)整器的通路打開(kāi)，以供給暖機(jī)時(shí)必須的空氣量給進(jìn)氣歧管，此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較正常怠速高，稱為快怠速。當(dāng)螺釘順時(shí)針?lè)较蛐霑r(shí)，旁通氣道開(kāi)口減小，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速降低；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘，旁通氣道開(kāi)口加大，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速升高。裝在供油總管上的汽油壓力調(diào)節(jié)器是用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓的，目的在于保持噴油器內(nèi)與進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力差為250kPa。內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵安裝在油箱內(nèi)部，優(yōu)點(diǎn)是不易產(chǎn)生氣阻和泄漏，有利于熱油輸送，且工作噪聲?。煌庋b式電動(dòng)汽油泵串接在油箱外部的輸油管路中，容易布置，但噪聲大，且易產(chǎn)生氣泡形成氣阻，外裝式一般采用滾柱式電動(dòng)汽油泵。由于汽油供給系統(tǒng)發(fā)生故障，會(huì)嚴(yán)重影響車輛的行駛性能，所以為使汽油供給系統(tǒng)部件保持正常工作狀態(tài)，汽油過(guò)濾器起著重要作用。視發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式的不同，噴油器或是經(jīng)汽油管或經(jīng)帶保險(xiǎn)夾頭的連接插座與汽油分配管連接。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用增加噴油脈沖寬度來(lái)補(bǔ)償。 汽油噴射系統(tǒng)的傳感器溫度傳感器熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一?？諝饬髁坑?jì)是用來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的傳感器，在汽車電子燃油噴射系統(tǒng)中，把空氣流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)一起作為噴油時(shí)間的基準(zhǔn)信號(hào)。進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)的是節(jié)、氣門后方的進(jìn)氣歧管的絕對(duì)壓力，它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的大小檢測(cè)出歧管內(nèi)絕對(duì)壓力的變化，然后轉(zhuǎn)換成信號(hào)電壓送至電子控制器（ECU），ECU依據(jù)此信號(hào)電壓的大小，控制基本噴油量的大小。20世紀(jì)80年代以來(lái)，汽車上應(yīng)用的霍爾式傳感器與日劇增，主要原因在于霍爾式傳感器有兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：一是輸出電壓信號(hào)近似于方波信號(hào)；二是輸出電壓高低與被測(cè)物體的轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)?！? 主節(jié)氣門位置傳感器主要包括一個(gè)滑動(dòng)變阻器和一對(duì)活動(dòng)觸點(diǎn)。氧傳感器裝在汽車排氣管道內(nèi)，用它來(lái)檢測(cè)廢氣口的氧含量。后者被插到保護(hù)套中，并安裝在一個(gè)金屬體內(nèi)。另一方面，如果混合氣稀，大氣和廢氣之間氧濃度差很小，傳感器也就只產(chǎn)生一相對(duì)較弱的電壓（接近0伏）。 電控汽油噴射系統(tǒng)汽油泵控制的基本要求是：當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，ECU將控制汽油泵工作2S—5S，以建立必須的油壓。為了盡可能減少電能的消耗和噪聲污染，近年來(lái)研制成功一種發(fā)動(dòng)機(jī)ECU直接控制式，由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU直接控制汽油泵的工作電壓（驅(qū)動(dòng)電壓），汽油泵工作電壓與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷成正比變化。因此，在起動(dòng)時(shí)，ECU根據(jù)當(dāng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度，由存儲(chǔ)器中的冷卻液溫度—噴油時(shí)間圖找出相應(yīng)的噴油脈寬圖，然后用進(jìn)氣溫度和蓄電池電壓等參數(shù)進(jìn)行修正，得到起動(dòng)時(shí)的噴油脈寬。噴油量的初始修正值根據(jù)冷卻液溫度確定，然后隨溫度升高按某一固定速度下降，逐步達(dá)到正常。增加或減少的最大修正量約為10％。發(fā)動(dòng)機(jī)在過(guò)渡工況下運(yùn)行時(shí)（汽車加速或減速行駛），為獲得良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，空燃比應(yīng)作相應(yīng)變化，即需要適量調(diào)整噴油量。（3）汽車超速行駛斷油 某些汽車在汽車運(yùn)行速度超過(guò)限定值時(shí)，停止噴油。缸內(nèi)直噴技術(shù)會(huì)以它的低耗能高效率的優(yōu)勢(shì)成為未來(lái)汽車燃油供給系統(tǒng)的主流。汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)與化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)相比,突出的優(yōu)點(diǎn)是能準(zhǔn)確控制混合氣的質(zhì)量,保證氣缸內(nèi)的燃料燃燒完全,使廢氣排放物和燃油消耗都能夠降得下來(lái),同時(shí)它還提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率,增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能方面的知識(shí)，專業(yè)技能有了很大的提高。三年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的支持子啊，走的辛苦卻也收獲頗多。三年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我的校園生活就要畫上句號(hào)，而對(duì)于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，心中不免有些難舍與眷念。在論文寫作過(guò)程中，她更像一位長(zhǎng)輩來(lái)容諒我的無(wú)知和沖動(dòng)，給我不厭其煩的指導(dǎo)，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文，在此表示衷心的感激。隨著其工作性能的不斷改善、電子化程度的不斷提高,其結(jié)構(gòu)也變得越來(lái)越復(fù)雜，電控汽油噴射技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了人們對(duì)節(jié)能困惑。德國(guó)大眾公司就在汽油機(jī)燃油噴射技術(shù)上采用了類似柴油機(jī)的供油技術(shù),放棄了傳統(tǒng)的進(jìn)氣道噴射而采用了缸內(nèi)直噴式,把噴油嘴移進(jìn)了燃燒室,通過(guò)活塞式高壓油泵把燃油以100bar的壓力供給電磁噴油器,它在活塞接近上止點(diǎn)前一刻噴油,只有在火花塞附近的空燃混合氣體充分燃燒,有效抑制了HC的生成,入氣時(shí)間縮短,噴油的時(shí)間也縮短,但是要求噴油量加大,缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)在處于壓縮行程依然可以向缸內(nèi)噴油,而傳統(tǒng)進(jìn)氣道噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)處于壓縮行程進(jìn)氣門就已經(jīng)關(guān)閉了,無(wú)法再向缸內(nèi)噴油,.缸內(nèi)直噴技術(shù)同樣存在很多技術(shù)難題,在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)入氣量的增大,入氣時(shí)間卻縮短,為了適應(yīng)這種工況ECU需控制噴油嘴早期噴油,在活塞的吸氣行程前期就噴油,活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)繼續(xù)噴油,但是這樣就可能使在高轉(zhuǎn)速時(shí)噴入的燃油角度不均沒(méi)有完全被霧化而沾在溫度相對(duì)較低的缸套上,會(huì)讓燃油的蒸發(fā)速度更慢,汽油與缸套上的潤(rùn)滑油混合后又被氣環(huán)刮入油底殼,所以高壓直噴霧化效果可能不好,而且汽油的辛烷值比較高,在高速高溫狀態(tài)下容易出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象,所以缸內(nèi)直噴汽油機(jī)不但對(duì)噴油和配氣正時(shí)的調(diào)空更加嚴(yán)格,燃油燃燒不完全,積碳現(xiàn)象也會(huì)變得嚴(yán)重.大眾公司研發(fā)的汽油直噴技術(shù)，F(xiàn)SI發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用在大眾邁騰高爾夫GTI 奧迪TT A6等大眾品牌車上,為了能讓直噴式汽油機(jī)能達(dá)到最佳的充氣量,大眾公司應(yīng)用了可變幾何截面渦輪增壓技術(shù),通過(guò)ECU改變渦輪增壓器的噴嘴開(kāi)度來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速的進(jìn)氣壓力,可變截面渦輪增壓技術(shù)給缸內(nèi)直噴汽油機(jī)最佳的入氣壓力,不但動(dòng)力性能明顯優(yōu)越于傳統(tǒng)電噴汽油機(jī)，而且在節(jié)油環(huán)保達(dá)到了更高的水平。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降到某預(yù)定轉(zhuǎn)速之下或節(jié)氣門重新打開(kāi)時(shí)，噴油器再投入工作，冷卻液溫度低或空調(diào)機(jī)工作需要增加輸出功率時(shí)，斷油或重新恢復(fù)噴油的轉(zhuǎn)速較高。有些發(fā)動(dòng)機(jī)的大負(fù)荷加濃量還與冷卻液溫度信號(hào)有關(guān)。通常以20℃為進(jìn)氣溫度信息的標(biāo)準(zhǔn)溫度，進(jìn)氣溫度低，空氣密度增大。這個(gè)基本噴油脈寬是實(shí)現(xiàn)既定空燃比的噴油時(shí)間。（一）起動(dòng)工況起動(dòng)時(shí)的噴油脈寬通常不采用根據(jù)進(jìn)氣量（或進(jìn)氣壓力）和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算確定，這與起動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的控制不同。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低速、中小負(fù)荷工況時(shí)，應(yīng)使汽油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)以減少泵的磨損及不必要的電能消耗，故在一些發(fā)動(dòng)機(jī)中對(duì)汽油泵設(shè)置了轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)。電控汽油噴射主要控制項(xiàng)目包括：汽油泵控制、噴油器控制。這樣，空燃比低于理論空燃比（較濃）時(shí)，在氧傳感器元件內(nèi)（廢氣）外（大氣）之間有較大的氧氣濃度差。氧傳感器有個(gè)二氧化鋯（一種陶瓷）制造的元件，其里外都鍍有一層很薄的白金。目前氧傳感器的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，世界各地有很多的廠家都可以生產(chǎn)?；魻柺絺鞲衅鞴ぷ髟恚寒?dāng)傳感器軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觸發(fā)葉輪的葉片便從霍爾集成電路與永久磁鐵之間的氣隙中轉(zhuǎn)過(guò)：當(dāng)葉片離開(kāi)氣隙時(shí)，永久磁鐵的磁通便經(jīng)霍爾集成電路和導(dǎo)磁鋼片構(gòu)成回路，此時(shí)霍爾元件產(chǎn)生電壓(U=1．9～2．0V)，霍爾集成