群眾公司EA111和EA112系列14L燃油分層直噴式汽油機(jī)(五)_第1頁
群眾公司EA111和EA112系列14L燃油分層直噴式汽油機(jī)(五)_第2頁
群眾公司EA111和EA112系列14L燃油分層直噴式汽油機(jī)(五)_第3頁
群眾公司EA111和EA112系列14L燃油分層直噴式汽油機(jī)(五)_第4頁
群眾公司EA111和EA112系列14L燃油分層直噴式汽油機(jī)(五)_第5頁
已閱讀5頁,還剩11頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

付費(fèi)下載

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

本文格式為Word版,下載可任意編輯——群眾公司EA111和EA112系列14L燃油分層直噴式汽油機(jī)(五)

開啟文本圖片集

編并按:節(jié)能減排是現(xiàn)代乘用車發(fā)動機(jī)發(fā)展的永恒主題和不懈追求的目標(biāo)。12年來,群眾公司在EA111系列1.4L汽油機(jī)平臺的基礎(chǔ)上,運(yùn)用汽油缸內(nèi)分層直接噴射和增壓等現(xiàn)代新技術(shù),開發(fā)出了1.4L-FSI自然吸氣機(jī)型和1.4L-TSI廢氣渦輪與機(jī)械式復(fù)合增壓機(jī)型。2023年,群眾公司又應(yīng)用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)部件實(shí)現(xiàn)模塊化結(jié)構(gòu)型式,開發(fā)出新一代EA211汽油機(jī)系列1.4L-TSI渦輪增壓直噴式汽油機(jī),大大降低了大批量生產(chǎn)和用戶維修保養(yǎng)的成本。本文以翔實(shí)的資料系統(tǒng)地介紹了群眾公司1.4L汽油機(jī)全系列各機(jī)型的結(jié)構(gòu)和性能,旨在使讀者了解世界著名跨國公司的現(xiàn)代新技術(shù)、新工藝、新材料及其創(chuàng)新思路,并以節(jié)能減排為主線,展示乘用車汽油機(jī)系列機(jī)型的蛻變過程,作為相關(guān)乘用車發(fā)動機(jī)使用、維修與保養(yǎng)的借鑒。

(接上期)

4.汽缸蓋一排氣歧管模塊

汽缸蓋在開發(fā)時十分重視熱管理的創(chuàng)新,以及進(jìn)一步利用廢氣能量來加快發(fā)動機(jī)暖機(jī),并保存了四氣門一滾輪搖臂汽缸蓋方案,這種設(shè)計方案具有較小的摩擦損失功率。

排氣歧管完全集成在汽缸蓋中,相當(dāng)于一個十分高效的熱交換器(見圖71),因此發(fā)動機(jī)在暖機(jī)階段能迅速加溫,并能提供足夠的熱量使車輛舒適地采暖。在全負(fù)荷工況下,該排氣歧管可使廢氣溫度降低約100K(1K=-272.15℃),在高負(fù)荷工況下,燃油耗最多可降低20%。與傳統(tǒng)的外部排氣歧管相比,這種整體式排氣歧管的廢氣滾動途徑明顯縮短了,因此發(fā)動機(jī)在瞬態(tài)運(yùn)行時的壁面熱損失保持在較低的水平。

在使用代用燃料和中等品質(zhì)燃油時,為了提高氣門座的耐磨性,氣門座錐角已加大到120°,氣門桿直徑也減小到5mm,這樣因氣門質(zhì)量減輕而優(yōu)化了氣門機(jī)構(gòu)的動力學(xué)性能,同時因氣門彈簧力減小而減少了摩擦損失。同時,火花塞已改用M12螺紋,從而使火花塞螺紋與氣門座之間的鼻梁獲得最正確的強(qiáng)度。通過有限元法的確切計算,即使汽缸蓋的幾何形狀比以前繁雜,但是其質(zhì)量卻增加了不到1.2kq。EA211-TSI汽油機(jī)的汽缸蓋一排氣歧管模塊采用鋁一金屬模鑄造工藝生產(chǎn),并采用AISllOMg(Cu)鋁合金材料以及熱處理技術(shù)。

5.曲柄連桿機(jī)構(gòu)和活塞組

在開發(fā)新一代汽油機(jī)系列時,要優(yōu)先考慮減小摩擦,其中最重要的措施是在新汽油機(jī)的不同機(jī)型上將主軸承直徑從EA111系列的54mm減小到42~48mm。連桿在其大頭軸承部位實(shí)現(xiàn)軸向?qū)颍员闶骨S更穩(wěn)固,補(bǔ)償了因主軸承直徑縮小而引起的剛度方面的損失,最終由于較大的彈性變形以及摩擦系數(shù)的降低而獲得了與EA111系列機(jī)型相當(dāng)?shù)那S聲學(xué)性能,曲軸和連桿都由鋼模鍛造而成。通過運(yùn)用最新的有限元和噪聲一振動一剛度(NVH)計算方法,曲軸質(zhì)量成功地減少了20%(見圖72)。

連桿小頭被設(shè)計成梯形。連桿的幾何形狀和尺寸在鍛模中就已成型,它是根據(jù)連桿的承載能力優(yōu)化質(zhì)量設(shè)計而成的,質(zhì)量最多減輕了30%(見圖73)。在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣行程期間,連桿小頭上頂面將活塞向下拉,此時所產(chǎn)生的力相對較小,因此上頂面被設(shè)計得十分單薄,而傳遞爆發(fā)壓力的下半部分則被設(shè)計得相當(dāng)穩(wěn)固。

活塞是全新設(shè)計的,其頂面幾乎是平的,由于目前的設(shè)計方案是缸內(nèi)混合汽的形成不采用活塞頂壁面導(dǎo)向,因而既能減輕活塞的質(zhì)量,也能使活塞頂面的溫度比較均勻。為了優(yōu)化摩擦和降低機(jī)油耗,活塞環(huán)已經(jīng)過細(xì)心的匹配而確認(rèn)其有效性。為了減小摩擦,其裝配間隙已被放大,同時略微加大活塞銷的偏心度和精致的活塞外圓表面磨削幾何形狀也能進(jìn)一步改善活塞運(yùn)行的聲學(xué)性能。

6.冷卻水回路

新型EA211汽油機(jī)系列所有TSI機(jī)型的冷卻系統(tǒng)都具有用于發(fā)動機(jī)冷卻的高溫回路和用于間接冷卻增壓空氣的低溫回路(見圖74)。低溫冷卻液回路由一個電動冷卻液泵進(jìn)行循環(huán),因而可按需要進(jìn)行控制,在車輛慣性滑行行駛時或發(fā)動機(jī)停機(jī)后可用于冷卻廢氣渦輪增壓器。

高溫冷卻液回路具有冷卻發(fā)動機(jī)的功能,它由機(jī)械式冷卻液泵來循環(huán),而機(jī)械式冷卻液泵被設(shè)計成帶整體式冷卻液溫度調(diào)理器的冷卻液泵模塊,該模塊被直接安裝在汽缸蓋靠近變速器一側(cè)。用于汽缸體冷卻的膨脹石蠟式節(jié)溫器能確保汽缸套恒定在一個較高的溫度水平,并與主冷卻液回路無關(guān)。其次個節(jié)溫器調(diào)理與汽車散熱器的通斷,它將冷卻液溫度調(diào)整在87℃,以有利于降低摩擦和達(dá)到最正確的點(diǎn)火正時。冷卻液泵的總效率被提高了50%以上,這就意味著比現(xiàn)有冷卻液泵的效率最多改善740%,而且整個冷卻液循環(huán)回路己對節(jié)流損失進(jìn)行了優(yōu)化。

7.廢氣渦輪增壓器

新一代EA211汽油機(jī)系列所有機(jī)型都使用全新開發(fā)的單渦道廢氣渦輪增壓器,排氣歧管集成在汽缸蓋中,由此所形成的獨(dú)特的廢氣滾動狀況是開發(fā)新渦輪增壓器最重要的邊界條件。這種渦輪增壓器已針對低速高扭矩以及以飽滿的扭矩特性曲線獲得良好的瞬態(tài)性能進(jìn)行了優(yōu)化。EA211系列中功率為103kW的1.4L-TSI機(jī)型在轉(zhuǎn)速1500r/min時就已達(dá)到250Nm的最大扭矩,這比老機(jī)型改善了25%(見圖75)。增壓器按3種功率等級(1.2L-TSI機(jī)型、功率為90kW的1.4L-TSI機(jī)型、功率為103kW和110kW的1.4L-TSl機(jī)型)進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化,所有增壓器的變型轉(zhuǎn)子都是按最高950℃的廢氣溫度設(shè)計的,其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子直徑較小,相應(yīng)的慣性矩也就較小,從而達(dá)到較高的效率水平。

渦輪增壓器的廢氣門由新開發(fā)的電動調(diào)理器來控制,與其所處的壓力環(huán)境無關(guān)并且在任何時候都能調(diào)到所期望的位置。這種調(diào)理器動作迅速且確切,它在關(guān)閉位置與最大開度之間的調(diào)理時間僅110ms,這對改善增壓器的聲學(xué)特性和發(fā)動機(jī)的加速響應(yīng)性能產(chǎn)生了很好的效果。

廢氣渦輪增壓器與發(fā)動機(jī)外圍設(shè)備的接口在各個機(jī)型上都是一致的,這樣所有機(jī)型都能使用一致的汽缸蓋、廢氣裝置以及機(jī)油與冷卻液管路。由于排氣歧管集成在汽缸蓋中,因此能成功地將廢氣渦輪殼的4孔連接法蘭設(shè)計得比較輕薄,與傳統(tǒng)型相比,增壓器的質(zhì)量減輕了2Ka以上。

8.進(jìn)氣道的開發(fā)

該機(jī)型新設(shè)計的進(jìn)氣道以EA111系列中1.4L-TSI汽油機(jī)的進(jìn)氣道為基礎(chǔ),運(yùn)用計算流體動力學(xué)(CFD)模擬計算查明EA211系列TSl機(jī)型的流量系數(shù)和滾流值,其目的是尋覓到高流量和猛烈充量運(yùn)動的最正確值。通過數(shù)學(xué)模型尋覓到5種進(jìn)氣道,并用三維模擬方法對它們進(jìn)行評價,將其中3種進(jìn)氣道澆鑄成實(shí)體模型,并在滾動試驗臺上進(jìn)行測量來確認(rèn)預(yù)選方案。所選擇的這些進(jìn)氣道方案在燃油耗、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和排放等方面顯示出了較好的試驗結(jié)果,它們的滾流值明顯高于EA111系列TSl機(jī)型,而流量系數(shù)卻略有遜色。

9.燃燒過程的優(yōu)化

進(jìn)氣道的設(shè)計成為了優(yōu)化EA211系列機(jī)型燃燒過程的基礎(chǔ),并運(yùn)用計算流體動力學(xué)(CFD)模擬計算方法支持其優(yōu)化工作,其中的重點(diǎn)是使燃油噴束特性與缸內(nèi)充量運(yùn)動匹配。

基于小型TSI汽油機(jī)的單位負(fù)荷較高,再加上多孔噴油嘴與高噴油壓力相結(jié)合,不僅在最小噴油量時,而且在全負(fù)荷工況下都為混合汽的準(zhǔn)備獲得了最正確的狀態(tài),運(yùn)用模擬技術(shù)能夠優(yōu)化多孔噴油嘴的噴束特性、噴油器的噴油節(jié)拍(指每循環(huán)的噴油次數(shù)及其間隔)及其他與缸內(nèi)充量運(yùn)動相協(xié)同因素等。

每次循環(huán)最多能進(jìn)行3次燃油噴射,從怠速運(yùn)轉(zhuǎn)直至高達(dá)4000r/min轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的全負(fù)荷都進(jìn)行屢屢噴射,噴油壓力最高可達(dá)200bar(1bar=100kPa)。新進(jìn)氣道產(chǎn)生的穩(wěn)定的充量滾流與圓周上不對稱分布的5孔噴射油束相結(jié)合,能夠放棄在最小復(fù)合以及在催化轉(zhuǎn)化器加熱運(yùn)行等特別工況下用于引導(dǎo)混合汽形成的活塞頂凹坑。

火焰前鋒從火花塞開始沿著徑向均勻傳播,即使在邊界運(yùn)行范圍內(nèi)也不會產(chǎn)生爆燃。因此,緊湊的燃燒室設(shè)計具有較短的火焰?zhèn)鞑ネ緩?、向四周伸展的火花形態(tài)以及燃燒室中的高擾流等因素綜合改善了部分負(fù)荷范圍內(nèi)剩余廢氣的相容性,降低了爆燃傾向,提高了燃燒效率。

EA211系列TSI汽油機(jī)的燃燒過程具有較高的燃燒速率,從而降低了爆燃傾向,這十分有利于降低燃油耗。由于全負(fù)荷特性曲線燃燒持效期縮短了約10°曲軸轉(zhuǎn)角,因而混合汽準(zhǔn)備時間可以大大縮短,即使壓縮比從10.0提高到10.5(在按ROZ95高辛烷值設(shè)計狀況下),燃燒重心也處于較早的位置,同樣爆發(fā)壓力也要比EA111系列機(jī)型出現(xiàn)得早些,同時也要高些??傮w來講,EA211系列機(jī)型的比燃油耗最多可降低20%(見圖76)。

即使在部分負(fù)荷狀況下,燃燒過程也能使燃油耗降低,主要是通過提高壓縮比和剩余廢氣相容性來實(shí)現(xiàn)的。由于進(jìn)一步避免了壁面潤濕現(xiàn)象,所以即使在發(fā)動機(jī)很冷的狀況下也能形成較濃的混合汽。

10.燃油耗和廢氣排放

新EA211系列汽油機(jī)成功降低了燃油耗,1.4L-TSI汽油機(jī)的新歐洲行駛循環(huán)燃油耗比EAlll系列機(jī)型降低了8%~10%。裝備標(biāo)準(zhǔn)部件的橫置式模塊化發(fā)動機(jī)與車輛的全面優(yōu)化相結(jié)合可使緊湊型轎車(Golf或Audi-A3)的平均燃油耗處于大約5.0~5.2L/100km范圍內(nèi),這相當(dāng)于CO2排放量為120~125g/km,而功率為103kW的1.4L-TSl汽油機(jī)在具備汽缸切斷功能同時節(jié)油最多可達(dá)20%,這種新的汽缸管理功能作為單項措施可使燃油耗降低大約0.4L/100km,特別是在低負(fù)荷和低速行駛狀況下還能發(fā)揮更大的潛力。

假使車輛的發(fā)動機(jī)經(jīng)常在高負(fù)荷工況下運(yùn)行,那么排氣歧管因集成在汽缸蓋中能降低全負(fù)荷燃油耗而獲得很大的收益。這種新設(shè)計方案還有另一個效果就是改善了乘客車廂的采暖效果。

六、具備汽缸切斷功能的1.4L-TSI直噴式汽油機(jī)

在部分負(fù)荷工況下切斷部分汽缸是一種十分有前景的節(jié)能減排的途徑,但現(xiàn)在依舊應(yīng)用的很少。群眾公司最新一代1.4L-TSI增壓直噴式汽油機(jī)首次在直列4缸發(fā)動機(jī)上選用了這種技術(shù),在適合使用這種技術(shù)的發(fā)動機(jī)特性曲線場范圍內(nèi)切斷第2和第3汽缸進(jìn)排氣門的操縱,同時相應(yīng)地中止噴油。

新一代1.4L-TSI汽油機(jī)選擇汽缸切斷技術(shù)的主要原因是,汽油缸內(nèi)直接噴射有利于汽缸的切斷,與進(jìn)氣道噴射不同,它能將換氣和混合汽明了地分開,因而避免了兩者轉(zhuǎn)換過程中的麻煩。另外,這種新機(jī)型具有良好剛性的鋁汽缸體曲軸箱和輕量化的曲柄連桿機(jī)構(gòu)(活塞、連桿和曲軸),為新技術(shù)的應(yīng)用提供了極其有利的前提條件。與此同時,這種新機(jī)型在群眾集團(tuán)內(nèi)的應(yīng)用很廣因此這種新技術(shù)能夠被廣泛地運(yùn)用,而且能夠在生產(chǎn)制造中達(dá)到最正確的組合效果。這種具備汽缸切斷功能的最新一代1.4L-TSI增壓直噴式汽油機(jī)首先應(yīng)用于Polo運(yùn)動型乘用車和Audi-A1乘用車上。

這種新機(jī)型在設(shè)計過程中的要求是十分苛刻的,主要包括以下幾個方面:①燃油耗達(dá)到2缸機(jī)的水平,而又要具備4缸機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和相應(yīng)的性能;②新歐洲行駛循環(huán)燃油耗要降低0.4L/100km;③城市交通的行駛?cè)加秃囊档?L/100km,相當(dāng)于降低了20%;④技術(shù)轉(zhuǎn)換的成本能夠被認(rèn)可。

1.4L-TSI汽油機(jī)汽缸切斷功能的應(yīng)用標(biāo)志著群眾公司已經(jīng)進(jìn)入了一個新的技術(shù)領(lǐng)域。由于汽缸切斷技術(shù)對控制振動鼓舞提出了很高的要求,因此之前這種新技術(shù)在歐洲還從未在4缸機(jī)型上使用過。這種新機(jī)型的開發(fā)目標(biāo)是發(fā)動機(jī)在每個運(yùn)轉(zhuǎn)工況點(diǎn)的振動水平要與大TSI汽油機(jī)相當(dāng),為此必需進(jìn)行極其精細(xì)的工作。

1.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換和工作原理

奧迪氣門升程系統(tǒng)(AVS)作為氣門機(jī)構(gòu)可調(diào)技術(shù)已應(yīng)用于各種不同的4缸和6缸發(fā)動機(jī)上,這種技術(shù)已按需要用來分兩級改變進(jìn)氣門或排氣門的升程。

最新一代1.4L-TSI增壓直噴式汽油機(jī)為了實(shí)現(xiàn)汽缸切斷功能,應(yīng)用了奧迪氣門升程系統(tǒng)技術(shù)的工作原理,但必需應(yīng)用一個雙銷執(zhí)行器對其進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā),以便能夠在最新一代1.4L-TSI4缸機(jī)型的結(jié)構(gòu)空間中集成可調(diào)的控制功能(見圖77)。零部件是由德國Wolfsburg的動力總成開發(fā)部門與Salzgitter制造廠的零部件開發(fā)部門共同設(shè)計的,并確定了制造工藝。除了制造成本低之外,高的機(jī)械可靠性和耐久性以及較輕的質(zhì)量也是十分重要的,通過不斷地減輕質(zhì)量,并運(yùn)用先進(jìn)的模擬技術(shù),能將過大的質(zhì)量減輕到2kg左右。

用于切斷第2和第3汽缸的凸輪組件被設(shè)計成長度為68.65mm的可移動的內(nèi)花鍵軸套(見圖78),并靈活地套在由C35R級調(diào)質(zhì)鋼制成的外花鍵心軸上,能夠軸向移動6.25mm。這種具有24個齒的漸開線花鍵由齒側(cè)面承載,凸輪組件上的內(nèi)花鍵由拉削工藝制造成型,而花鍵軸則由加工成型。第1和第4汽缸的固定凸輪組件同樣也是用花鍵嚙合,組裝時在花鍵軸上推入到位后,用1個圓柱銷進(jìn)行軸向定位。

每個凸輪組件上有兩組凸輪,各驅(qū)動兩個進(jìn)氣門。每組凸輪中的兩個凸輪片緊挨著并列排列,其中一個凸輪片具有常規(guī)的凸輪廓線,它可獲得與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)一致的氣門升程曲線,而另一個凸輪片則具有360°基圓的零升程凸輪,它們的材料均采用100Cr6類滾動軸承鋼。轉(zhuǎn)換滑環(huán)連接在凸輪組件的端部,它由42CrM04合金鋼制成。

在轉(zhuǎn)換滑環(huán)的外表面上銑削出Y形螺旋槽,集成在汽缸蓋罩上的雙銷執(zhí)行器的兩個銷嵌入螺旋槽中,這種結(jié)構(gòu)型式是在奧迪氣門升程系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,而后者則是將分開的單銷執(zhí)行器分別作用于凸輪組件前后端的S形槽中,因此新的結(jié)構(gòu)型式能夠縮短凸輪組件的結(jié)構(gòu)長度,這對于小型化的4缸1.4L汽油機(jī)十分必要。

縮小的空間狀況使Y形銷槽的結(jié)構(gòu)形式更緊湊,同時兩個轉(zhuǎn)換銷之間的距離縮短,這是群眾公司汽缸切斷裝置的另一個結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)。對執(zhí)行器的另一個要求是線圈組件的模塊化結(jié)構(gòu)型式。

每個圓柱形轉(zhuǎn)換銷的直徑為4mm,同樣也是由滾動軸承鋼制成,它的軸向行程為4.2mm。轉(zhuǎn)換滑環(huán)外表面上的Y形螺旋槽輪廓確保了轉(zhuǎn)換銷始終單側(cè)接觸,這樣就避免了轉(zhuǎn)換銷在槽中來回?fù)u擺。執(zhí)行器被設(shè)計成雙穩(wěn)定系統(tǒng),無論轉(zhuǎn)換滑環(huán)的推入終端還是推出終端都是很可靠的,并且能穩(wěn)固地定位,這樣通過銜鐵組件的電磁止點(diǎn)就能可靠地中止在兩個終端位置上。

機(jī)械轉(zhuǎn)換過程發(fā)生在凸輪軸旋轉(zhuǎn)半國內(nèi),為了切斷第2和第3汽缸,控制實(shí)施切斷功能的轉(zhuǎn)換銷在槽中沿著斜面移動,將凸輪組件上的零升程凸輪推入,而將零升程凸輪的推出則由線圈的慣性轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)。機(jī)械轉(zhuǎn)換過程的控制時間十分短,在72ms(1400r/min時)和28ms(4000r/min時)之間,取決于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,這對銜鐵組件脫離終端位置已經(jīng)足夠,此時轉(zhuǎn)換銷處于前端位置。

當(dāng)凸輪組件軸向移動終止時,轉(zhuǎn)換銷又被推回到推入端,這是通過位于螺旋槽末端的止推斜面發(fā)生的,同時在執(zhí)行器內(nèi)產(chǎn)生了一個止推力,它被發(fā)動機(jī)電控單元采集用來進(jìn)行評估,并被用于汽缸切斷系統(tǒng)的診斷,這樣的設(shè)計方案能夠取消附加的用未證明轉(zhuǎn)換過程成功的傳感器。

一旦第2和第3汽缸的凸輪組件抵達(dá)其切斷汽缸的終端位置,它就被彈簧力控制的鋼球鎖定。系統(tǒng)處于該狀態(tài)時,零升程凸輪廓線在滾輪搖臂上轉(zhuǎn)動,氣門彈簧使進(jìn)排氣門保持關(guān)閉狀態(tài),此時氣門機(jī)構(gòu)的驅(qū)動力矩大約減小一半。

為了終止部分汽缸切斷狀態(tài)以恢復(fù)所有汽缸的正常工作,控制轉(zhuǎn)換銷退出切斷汽缸的位置,使凸輪組件向其原始位置返回移動。一旦這種軸向移動終止,轉(zhuǎn)換銷就被螺旋槽末端的止推斜坡恢復(fù)到執(zhí)行器的原始位置,此時滾輪搖臂又重新依照正常凸輪的完整廓線運(yùn)動。

為了運(yùn)用汽缸切斷功能,滾輪搖臂也重新進(jìn)行了開發(fā),其凸輪滾輪直徑改為21.0mm,而寬度僅為5.1mm,它們被支承在14針的滾針軸承上,其中淬透的銷軸直徑為6.39mm。凸輪軸前端軸承使用兩個滾動軸承,成功地減小了摩擦,由于凸輪軸前端軸承承受著發(fā)動機(jī)正時傳動機(jī)構(gòu)較高的負(fù)荷。

尋常,具備汽缸切斷功能的發(fā)動機(jī)汽缸蓋罩(見圖77)被設(shè)計得可與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)汽缸蓋罩互換,區(qū)別主要在容納執(zhí)行器和內(nèi)置式凸輪軸軸承框架上,該框架與汽缸蓋罩一樣也是由AlSi9Cu3鋁合金壓鑄而成,而且為了在發(fā)生碰撞時保護(hù)行人,在布置執(zhí)行器時還注意保持發(fā)動機(jī)與發(fā)動機(jī)艙罩蓋之間所必需的間距。

2.智能化充量調(diào)理機(jī)構(gòu)

為了開發(fā)汽缸切斷裝置,采用了新型智能化充量調(diào)理機(jī)構(gòu)。在整個轉(zhuǎn)換過程(從4汽缸運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換到部分汽缸切斷運(yùn)行模式,再返回)中,發(fā)動機(jī)不應(yīng)發(fā)生扭矩波動。為了達(dá)到這個目標(biāo),進(jìn)氣管中的壓力應(yīng)調(diào)整到汽缸切斷運(yùn)行所必需的水平。在進(jìn)氣管充氣期間,點(diǎn)火角應(yīng)適應(yīng)充氣狀況朝晚的方向移動,以便保持扭矩不發(fā)生變化。

在達(dá)到額定充量狀況時,首先關(guān)閉第2和第3汽缸的排氣門,然后再關(guān)閉它們的進(jìn)氣門,在最終一次換氣后就不再噴油了,因此新鮮空氣被封閉在燃燒室中,這樣下一次壓縮行程燃燒室中的壓縮壓力就較低,從而可舒適地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

在第2和第3汽缸切斷后,正常運(yùn)行的第1和第4汽缸的效率得以提高,由于它們的運(yùn)行工況點(diǎn)移向了較高的負(fù)荷(見圖79)。發(fā)動機(jī)摩擦與轉(zhuǎn)速的關(guān)系在很大程度上保持不變,但是輸出的有效功率提高了,發(fā)動機(jī)運(yùn)行時的節(jié)流大大降低,從而使換氣損失減小、燃燒改善、壁面熱損失降低。

第2和第3汽缸是按汽缸切斷時一致的次序恢復(fù)正常運(yùn)行的,排氣門和進(jìn)氣門依次正常工作,使原先被封閉在汽缸中的新鮮空氣進(jìn)入排氣管路,由此稀釋的廢氣將通過第1和第4汽缸中的燃油噴射予以補(bǔ)償,因此基于傳感器的過量空氣系數(shù)λ,調(diào)理功能仍能繼續(xù)正常工作。

3.發(fā)動機(jī)控制和行駛性能的調(diào)整

一般在頻繁使用的發(fā)動機(jī)特性曲線場范圍內(nèi)實(shí)施汽缸切斷功能。選擇1250r/min作為切斷汽缸的轉(zhuǎn)速下限,若低于該轉(zhuǎn)速實(shí)施汽缸切斷功能將會出現(xiàn)太大的運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻性,同時規(guī)定4000r/min作為切斷汽缸的轉(zhuǎn)速上限,以保持適當(dāng)?shù)膱?zhí)行器轉(zhuǎn)換力。在第3擋位時,汽缸切斷從大約30km/h車速開始,而第5和第6擋位時,汽缸切斷功能在130km/h左右的車速終止。

切斷汽缸運(yùn)行時所能輸出的扭矩根據(jù)轉(zhuǎn)速的不同被設(shè)計成上限處于75~100Nm之間,由于在扭矩較高的狀況下,由于切斷汽缸運(yùn)行時的爆燃極限和點(diǎn)火角的移動,就不能再達(dá)到最正確的燃油耗,因此在這種狀況下就又恢復(fù)4個汽缸運(yùn)行。在停車狀態(tài)下,發(fā)動機(jī)通過自動啟動一停車系統(tǒng)完全中止運(yùn)轉(zhuǎn)。

為了充分挖掘節(jié)油潛力,不僅在部分負(fù)荷時而且在倒拖運(yùn)行階段也實(shí)施汽缸切斷,此時由于制動力矩減小,倒拖運(yùn)行階段會明顯延長,在這種狀況下將中斷噴油。駕駛員一旦操縱制動踏板,汽缸切斷就會馬上中斷,4個汽缸在倒拖時都發(fā)揮制動效果。同樣,在下坡滑行時也取消汽缸切斷功能,由于尋常在這種狀況下都期望能獲得整機(jī)所有汽缸的制動效果。

多功能信息顯示屏?xí)o駕駛員顯示實(shí)時的發(fā)動機(jī)運(yùn)行模式,當(dāng)顯示屏上出現(xiàn)瞬時燃油耗值時,就顯示2個汽

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論