畢業(yè)論文-淺析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)(編輯修改稿)
2025-07-04 03:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用兩組不同的氣門驅(qū)動(dòng)凸輪，并可通過(guò)電子控制系統(tǒng)的自動(dòng)操縱，進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。采用VTEC系統(tǒng)，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)中低速與高速不同的配氣相位及進(jìn)氣量的要求，使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論在何速率運(yùn)轉(zhuǎn)都達(dá)到動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性與低排放的統(tǒng)一和極佳狀態(tài)。需要說(shuō)明的是，發(fā)動(dòng)機(jī)采用可變配氣定時(shí)技術(shù)獲得上述好處的同時(shí)，沒(méi)有任何負(fù)面影響，換句話說(shuō)，就是沒(méi)有對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作強(qiáng)度提出更高的要求。VTEC的設(shè)計(jì)就好像采用了兩根不同的凸輪軸似的，一根用于低轉(zhuǎn)速，一根用于高轉(zhuǎn)速，但是VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)的不同之處就在于將這樣兩種不同的凸輪軸設(shè)計(jì)在了一根凸輪軸上。本田發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸中，除了原有控制兩個(gè)氣門的一對(duì)凸輪（主凸輪和次凸輪）和一對(duì)搖臂（主搖臂和次搖臂）外，還增加了一個(gè)較高的中間凸輪和相應(yīng)的搖臂（中間搖臂），三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動(dòng)的小活塞。 汽車可變配氣正時(shí)技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，小活塞在原位置上，三根搖臂分離，主凸輪和次凸輪分別推動(dòng)主搖臂和次搖臂，控制兩個(gè)進(jìn)氣門的開閉，氣門升量較少，情形好像普通的發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然中間凸輪也推動(dòng)中間搖臂，但由于搖臂之間已分離，其它兩根搖臂不受它的控制，所以不會(huì)影響氣門的開閉狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到某一個(gè)設(shè)定的高轉(zhuǎn)速時(shí)，電腦即會(huì)指令電磁閥啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，推動(dòng)搖臂內(nèi)的小活塞，使三根搖臂鎖成一體，一起由中間凸輪c驅(qū)動(dòng)，由于中間凸輪比其它凸輪都高，升程大，所以進(jìn)氣門開啟時(shí)間延長(zhǎng)，升程也增大了。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到某一個(gè)設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時(shí)，搖臂內(nèi)的液壓也隨之降低，活塞在回位彈簧作用下退回原位，三根搖臂分開。整個(gè)VTEC系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元（ECU）控制，ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器（包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車速、水溫等）的參數(shù)并進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制，影響進(jìn)氣門的開度和時(shí)間，這就是汽車可變配氣正時(shí)技術(shù)。 稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用立式吸氣口方式，從氣缸蓋的上方吸氣的獨(dú)特方式產(chǎn)生強(qiáng)大的下沉氣流。這種下沉氣流在彎曲頂面活塞附近得到加強(qiáng)并在氣缸內(nèi)形成縱向渦旋轉(zhuǎn)流。在高壓旋轉(zhuǎn)噴注器的作用下，壓縮過(guò)程后期被直接噴注進(jìn)氣缸內(nèi)的燃料形成濃密的噴霧，噴霧在彎曲頂面活塞的頂面空間中不是擴(kuò)散而是氣化。（1） 提高壓縮比 ，采用緊湊型燃燒室，通過(guò)進(jìn)氣口位置改進(jìn)使缸內(nèi)形成較強(qiáng)的空氣運(yùn)動(dòng)旋流，提高氣流速度；將火花塞置于燃燒室中央，縮短點(diǎn)火距離；提高壓縮比至13：1左右，促使燃燒速度加快。（2） 分層燃燒 ，如果稀燃技術(shù)的混合比達(dá)到25：1以上，按照常規(guī)是無(wú)法點(diǎn)燃的，因此必須采用由濃至稀的分層燃燒方式。通過(guò)缸內(nèi)空氣的運(yùn)動(dòng)在火花塞周圍形成易于點(diǎn)火的濃混合氣，混合比達(dá)到12：1左右，外層逐漸稀薄。濃混合氣點(diǎn)燃后，燃燒迅速波及外層。為了提高燃燒的穩(wěn)定性，降低氮氧化物，現(xiàn)在采用燃油噴射定時(shí)與分段噴射技術(shù)，即將噴油分成兩個(gè)階段，進(jìn)氣初期噴油，燃油首先進(jìn)入缸內(nèi)下部隨后在缸內(nèi)均勻分布，進(jìn)氣后期噴油，濃混合氣在缸內(nèi)上部聚集在火花塞四周被點(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)分層燃燒。（3）高能點(diǎn)火，高能點(diǎn)火和寬間隙火花塞有利于火核形成，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮短，燃燒速度增快，稀燃極限大。有些稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙火花塞或者多極火花塞裝置來(lái)達(dá)到上述目的。4 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)的綜合應(yīng)用 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)的應(yīng)用大眾汽車FSI汽油直噴技術(shù)是直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的一項(xiàng)創(chuàng)新的革命性技術(shù)。想要了解大眾的造車?yán)砟?，我們首先?lái)了解一下它杰出的FSI汽油直噴技術(shù)。FSI技術(shù)與普通發(fā)機(jī)供油最大的不同是：一個(gè)做功循環(huán)內(nèi)，兩次供油。第一次噴油在吸氣沖程開始噴入部分的油，讓汽油跟空氣充分混合，另一次是在壓縮沖程的末尾活塞接近上止點(diǎn)時(shí)再噴入部份汽油，讓火花塞周圍形成較濃混合氣，利于點(diǎn)火。而活塞頂部的凹陷，則讓進(jìn)氣在整個(gè)時(shí)間內(nèi)一直成為強(qiáng)烈的渦流，利于混合氣的充分混合及氣化。 由于第二次注油時(shí)接近壓縮沖程結(jié)束，氣缸內(nèi)壓力很高。此時(shí)，普通的噴油壓力對(duì)付不了。直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)需要采用類似于直噴式渦輪柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)，通過(guò)一個(gè)活塞泵提供所需的100巴以上的壓力，將燃料準(zhǔn)確提供給位于汽缸內(nèi)的電磁噴射器。 為了實(shí)現(xiàn)汽油直接噴射，噴油嘴的位置由原來(lái)的進(jìn)氣歧管處直接安在了燃燒室的上方，同時(shí)，高壓電磁噴油嘴將燃油噴射時(shí)間要控制在幾千分之一秒內(nèi)。不要小瞧這一點(diǎn)小小的變動(dòng)，這種技術(shù)在提供更大的輸出功率和扭矩的同時(shí)，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性并且減少了排放。而這點(diǎn)小小改動(dòng)的同時(shí)，是對(duì)工藝和材料更高的要求。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可變配氣正時(shí)技術(shù)的應(yīng)用可變配氣技術(shù)，從大類上分，包括可變氣門正時(shí)和可變氣門行程兩大類，有些發(fā)動(dòng)機(jī)只匹配可變氣門正時(shí)，如豐田的VVTi發(fā)動(dòng)機(jī)；有些發(fā)動(dòng)機(jī)只匹配了可變氣門行程，如本田的VTEC；有些發(fā)動(dòng)機(jī)既匹配的可變氣門正時(shí)又匹
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