現(xiàn)代汽車新技術概論第一章汽車工業(yè)的發(fā)展歷史簡介第一章汽車工業(yè)的發(fā)展歷史簡介【教學目的】

通過本章的學習，可以了解國際和國內(nèi)汽車工業(yè)的發(fā)歷史、現(xiàn)狀和未來趨勢，以及現(xiàn)代汽車行業(yè)的主要特征、汽車發(fā)展的問題與關鍵技術?！緦氚咐?/p>

像大多數(shù)重要技術發(fā)明一樣，汽車并不是哪一個人的發(fā)明，汽車是很多個人的創(chuàng)造結(jié)果，他們在許多方面都做出了自己的貢獻。 1769年，法國的尼古拉·居紐制造了第一輛大型的蒸汽動力三輪車(圖1.1)。這輛車續(xù)行里程32km，最高車速0.8km/h。

上一頁下一頁圖1.1第一輛蒸汽動力車

汽車從出現(xiàn)至今已有一百多年了，當今汽車已成為隨時都能利用的高度自由的運輸工具，在社會上已占據(jù)相當重要的地位。汽車發(fā)展的歷史是和人類社會文明進程緊密結(jié)合的，21世紀世界上汽車工業(yè)發(fā)達的國家正向成熟化的汽車社會發(fā)展。第一章汽車工業(yè)的發(fā)展歷史簡介1.1世界汽車發(fā)展史

1．世界汽車發(fā)展大致經(jīng)歷了7個階段

2．汽車外形的發(fā)展1.2中國汽車發(fā)展史

1.新中國成立前的汽車工業(yè)

2.新中國汽車工業(yè)

3、新中國的轎車工業(yè)1.3現(xiàn)代汽車工業(yè)的主要特征1.4汽車發(fā)展的問題

1.汽車工業(yè)發(fā)展存在的問題

2.汽車技術進步的動力 3.立法的影響

4.新技術

5.長遠可能出現(xiàn)的問題

上一頁下一頁1.1世界汽車發(fā)展史1.世界汽車發(fā)展大致經(jīng)歷了7個階段1）第一階段——技術開發(fā)階段

19世紀，在英國，大量蒸汽動力車輛已經(jīng)商業(yè)化，用這種龐大的車輛在城市之間粗劣的道路上來回運送乘客和貨物，然而這些蒸汽車輛每一輛都有所不同，并不是系列生產(chǎn)的，直到哥特里布·戴姆勒和卡爾·奔馳的汽車在德國出現(xiàn)，才意味著汽車時代的來臨。

戴姆勒和奔馳各自生產(chǎn)了由內(nèi)燃機驅(qū)動的輕型小汽車，他們的工作是完全獨立進行的。奔馳和戴姆勒分別于1885年和1886年制成了他們的第一輛汽車。見圖1.2和圖1.3。上一頁下一頁返回上一頁下一頁返回圖1.2奔馳發(fā)明的第一輛汽車圖1.3戴姆勒發(fā)明的第一輛汽車

歐洲發(fā)明的第一輛簡陋的三輪汽車引起了大洋彼岸年輕而富有創(chuàng)造力的美國的極大關注和興趣。1893年，社里埃兄弟經(jīng)過不懈的努力，造出了美國的第一輛汽車。緊隨其后，亨利·蘭德成立了卡迪拉克公司，于是名車卡迪拉克誕生了。1903年，大衛(wèi)·別克創(chuàng)立了別克汽車公司。亨利·福特成立了福特汽車公司，從此開始了美國汽車發(fā)展的新紀元。這些公司早期的車型如圖1.4和圖1.5所示。上一頁下一頁返回圖1.4早期的別克汽車圖1.5早期的福特汽車

在奔馳發(fā)明第一輛汽車后不到20年的時間里，不僅在美國而且在歐洲一些國家也相繼誕生了不同品牌的名車名人。1896年法國一個小五金商人的兒子阿爾芝·標致創(chuàng)立了以獅子為商標的標致汽車公司，這就是現(xiàn)代標致雪鐵龍集團的前身。當時的車型如圖1.6和圖1.7所示。上一頁下一頁返回圖1.6早期的標致汽車圖1.7早期的雪鐵龍汽車

1898年，路易絲·雷諾在法國創(chuàng)立了雷諾汽車公司，他研制的汽車率先使用軸傳動，是變速器和萬向節(jié)的先驅(qū)，從而奠定了雷諾名車的基礎。1899年，意大利人喬瓦尼·阿涅利建立起都靈汽車廠，后來該廠用都靈汽車廠的縮寫，改名為菲亞特汽車公司。

1904年英國貴族子弟羅爾斯和工程師羅伊斯聯(lián)手合作，成立了

羅爾斯·羅伊斯公司，這個公司生產(chǎn)的高級轎車以其杰出的質(zhì)量，優(yōu)良的性能，豪華的內(nèi)飾，古色古香的外型以及設備的完善考究而馳名世界，被認為是世界名車之冠，它也因此成為英國王室成員的用車，并用來接待外國元首和政府首腦，英國的達官貴人也爭相購買這種車，以顯示自己的地位。如圖1.8。上一頁下一頁返回圖1.8早期的羅爾斯·羅伊斯汽車

2）第二階段是大量生產(chǎn)階段 1908年亨利·福特首先推出T型汽車（圖1.9）。在以后近20年的時間里，共計生產(chǎn)了1500余萬輛T型汽車，由于T型汽車結(jié)構(gòu)緊湊，設計簡單、堅固，加上駕駛?cè)菀?，價格低廉，因而深受美國人民的喜歡。由于它廣泛地被城市、農(nóng)村的普通家庭所采用，因此，美國老百姓認為T型汽車改變了他們的生活方式、思維方式和娛樂方式，使他們更自由，視野更廣闊，并生產(chǎn)了新的人與人之間的關系。上一頁下一頁返回圖1.91908年福特T型汽車3）第三階段是適用階段第一次世界大戰(zhàn)期間福特T型汽車不能適應歐洲泥濘的戰(zhàn)場，使很多汽車廠家意識到，一定要造一種萬能車，因為此車由威力斯公司招標承制，所以通常稱為威力斯萬能車(General—PurposeWills)，縮寫為GPW，沒過多久又縮寫為GP，也即Jeep，中文“吉普”。

吉普車帶2擋分動器，4輪驅(qū)動，并且保持外型低矮，可避免偵察時讓敵人發(fā)現(xiàn)，另外也是為了減小火力目標，該車還采用了可拆放風擋和鋼管架支撐的篷頂。為了減輕自重，增大有限載荷能力，車身板件也是能省則省，沒有車門，僅是在側(cè)圍上開了一個缺口，供上下車用，而且盡量采用曲線型整件側(cè)圍。底盤非常堅固，離地間隙大。上一頁下一頁返回隨著戰(zhàn)爭進展，吉普車的生產(chǎn)數(shù)量逐步增加，到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時，生產(chǎn)的吉普車競超過60萬輛，美國軍隊開到哪里，吉普車便跑到哪里，它的卓越性能和奇特造型產(chǎn)生了很多美妙的傳說。這些戰(zhàn)爭遺留物掀起一股強勁的“吉普”風，對后來世界各地越野車的設計影響巨大。前蘇聯(lián)在第二次世界大戰(zhàn)期間開發(fā)的多棲越野車能在壞路上或在道路之外行駛，有能力克服人為的障礙，因此這種車型在戰(zhàn)爭條件下具有重要意義。 20世紀30年代初，兩軸汽車的結(jié)構(gòu)令人驚奇，它的通過性令人欽佩，如果按現(xiàn)代觀點來評價，雖然它并不怎樣高級，但對部隊來說，這樣的汽車為提高部隊的靈活機動性解決了許多問題?？偟膩碚f，擴大運輸范圍和提高作戰(zhàn)效率是當時各國汽車發(fā)展所追求的目標。上一頁下一頁返回4）第四階段是產(chǎn)業(yè)化時代

第二次世界大戰(zhàn)以后，不僅汽車成為不可缺少的公共和個人運輸工具，而且汽車工業(yè)也成為牽動很多基礎材料和相關零部件生產(chǎn)的主導產(chǎn)業(yè)。另外，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也促生了很多新工業(yè)，如公路建筑等，反過來又加速了汽車的普及。

①美國：20世紀50和60年代，美國汽車業(yè)不僅帶動了整個美國經(jīng)濟的發(fā)展，而且成為其最大的產(chǎn)業(yè)，總產(chǎn)量超過其他國家的總和。這個時期，他們完成了企業(yè)兼并重組，使美國汽車成為通用、福特和克萊斯勒的天下。汽車產(chǎn)品走向多級化，成為世界第一商品。汽車由此發(fā)生質(zhì)的變化，從手工業(yè)作坊式的小工業(yè)發(fā)展成為資金密集、人力密集的現(xiàn)代化大產(chǎn)業(yè)，美國也被譽為“綁在輪子上的國家”。

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②日本：20世紀50年代，日本對基礎工業(yè)作了大量投資，原為小手工業(yè)作坊式的汽車廠，如日產(chǎn)、五十鈴、豐田、日野等公司才開始加速發(fā)展，特別是1955年以后，當日本經(jīng)濟已經(jīng)基本恢復元氣，準備進一步趕超歐美發(fā)達國家時，日本政府和一些經(jīng)濟學家認識到，為達到這個目的，單純依靠企業(yè)管理的改善已不可能，而必須使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向高度化方向發(fā)展，這個戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)就是汽車工業(yè)。在這一時刻，日本政府制定了一系列扶持汽車工業(yè)的法規(guī)條例，使日本汽車工業(yè)迅速成長起來，汽車產(chǎn)量由1955年68932輛躍至l960年48175l輛，并且轎車在汽車總產(chǎn)量中的比重也由1950年5.3％上升到1960年的34.3％。20世紀60年代，日本的汽車產(chǎn)量更是直線上升，1965年達到187萬輛，創(chuàng)造了汽車發(fā)展史上的奇跡。上一頁下一頁返回

③中國：1981年，交通部組織聯(lián)合設計，由揚州汽車修造廠試制的JTKD-1型客車底盤及JT663型客車通過生產(chǎn)定型鑒定，投入市場就成為中國公路客運的主流車型，單一車型累計銷售達14849輛，市場占有率曾高達30％以上。這是中國現(xiàn)代客車制造業(yè)首次采用國產(chǎn)客車專用底盤的產(chǎn)品，它結(jié)束完全采用卡車底盤改裝的歷史。1983年，江西上饒客車廠研制成功后置汽油發(fā)動機輕型客車，投入批量生產(chǎn)。這是我國最早批量生產(chǎn)的發(fā)動機后置客車，帶動中國客車制造工藝技術的不斷進步。1988年，西安公路學院與揚州客車廠聯(lián)合開發(fā)推出第一款臥鋪客車，臥鋪客車成為最有中國特色的運營車型，在道路客運車輛中的臥鋪客車保有量曾創(chuàng)造40000多輛的記錄。1993年，合肥淝河客車廠與德國凱斯鮑爾工廠簽訂《中德技術合作生產(chǎn)S215HD型全承載客車技術協(xié)議》，這是我國首次引進歐洲標準的豪華客車，帶動了中國道路旅客運輸

車輛技術的跳躍式發(fā)展。1997年，廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司根據(jù)市場研究精心設計開發(fā)的國產(chǎn)高檔客車，累計銷量超過20000輛。它雖然不是我國根據(jù)市場需求開發(fā)適用的最早的經(jīng)濟型旅游客車，但是卻以新穎造型引領市場，標志著中國客車制造業(yè)進入面向市場的新里程。2004年，鄭州宇通客車有限公司針對中國市場需求巨大而研發(fā)的中型客車。它標志著我國客車制造技術的進步，保障性能的日臻完善，不僅是中國市場上的暢銷車型，也是批量出口量最大的車型。2006年，廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司推出的龍威系列豪華客車，匯聚先進技術，性能指標達到歐洲同類車型標準，其車身造型已形成金龍客車獨特的視覺識別，并成為巴士與客車制造業(yè)發(fā)展的風向標。它標志著中國客車設計走出模仿外國車型的陰影，開始形成中國客車制造商車型獨特的視覺特征。

④德國：20世紀60年代也是前蘇聯(lián)協(xié)助德國的汽車工業(yè)大發(fā)展的時代，10年中前蘇聯(lián)協(xié)助德國汽車公司共生產(chǎn)了338萬輛，平均每1000人的汽車占有量為236輛。

因此，從第二次世界大戰(zhàn)后到20世紀60年代中期稱為汽車發(fā)展的“產(chǎn)業(yè)化時代”，在這個時期汽車工業(yè)成為世界上最有活力的產(chǎn)業(yè)之一。5）第五階段是摩擦時代

20世紀70年代初，受中東戰(zhàn)爭及石油危機的影響，世界汽車銷售量急劇下降，這對汽車制造業(yè)特別是中小規(guī)模的廠家是致命的打擊，世界汽車市場的格局發(fā)生了重大的變化。石油危機的爆發(fā)使日本將其省油、價廉的小汽車打人美國市場，搶占了約30％屬于美國的轎車市場，從而引發(fā)了一場愈演愈烈的日美汽車戰(zhàn)。上一頁下一頁返回

6）第六階段是高級化時代

汽車進入高級化時代的標志之一是：隨著世界汽車產(chǎn)銷量的大幅度增加，使得汽車成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓ぞ摺?/p>

高級化時代的第二個標志是：人們越來越追求汽車駕駛的舒適性、安全性以及環(huán)境的適應性。環(huán)境保護和不斷提高的安全技術方面的要求對汽車工業(yè)產(chǎn)生重大影響。

高級化時代的標志之三是：人們對20世紀70年代的全球能源危機已經(jīng)淡忘，美國人又開始追求大型豪華轎車了，1990年底特律人恢復了那曾是不可動搖的“愈大愈好”的信念。同時大型豪華轎車又成為世界車型的熱點。7）第七階段是電子化時代

從20世紀90年代開始，汽車又進入了一個電子化時代，主要表

現(xiàn)在汽車的智能化方面。也就是說汽車裝上“大腦”，讓汽車“學會思考”。可以預計智能汽車將成為21世紀的主要交通工具。2．汽車外形的發(fā)展1）馬車型汽車

因為最開始人們的交通工具是馬車，在蒸汽機、內(nèi)燃機發(fā)明后，就不斷有人試著將它裝到馬車上以取代馬，于是這時候的汽車外形都像馬車。德國奔馳公司生產(chǎn)的維洛牌汽車就是馬車型汽車的典型，如圖1.11所示。

美國的福特公司、英國的勞斯萊斯公司、法國的標致和雪鐵龍公司、意大利的菲亞特公司等。當時的汽車外形基本上沿用了馬車的造型，因此，當時人們把汽車稱為無馬的“馬車”。

圖1.11維洛牌(VELO)小客車(1894年)2）箱型汽車

馬車型汽車很難抵擋風雨的侵襲。1915年，福特汽車公司生產(chǎn)出一種新型的福特T型汽車，這種車的車室部分很像一只大箱子，并裝有門和車窗，人們把這類車稱為“箱型汽車”，如圖1.12所示。圖1.121915年福特T型汽車3）流線型汽車1934年，美國的克萊斯勒公司生產(chǎn)的氣流牌小客車，首先采用了流線型的車身外形，如圖1.13所示。圖1.13氣流牌小客車圖1.14林肯-和風牌轎車

1936年，福特公司在“氣流”的基礎上，加以精煉，并吸收商品學要素，研制成功林肯-和風牌流線型轎車，如圖1.14所示。此車散熱器罩很精煉，并具有動感，俯視整個車身呈紡錘形，很有特色。以后出現(xiàn)的流線型汽車有1937年的福特V8型、1937年的菲亞特和1955年的雪鐵龍等。

4）甲殼蟲汽車

1933年，德國的費迪南德·保時捷博士設計了一種類似甲殼蟲外形的汽車，由大眾公司生產(chǎn)。最大限度地發(fā)揮了甲殼蟲外形的長處，成為同類車的車中之王，甲殼蟲也成為該車的代名詞，如圖1.15所示。圖1.151938年的大眾甲殼蟲汽車

目前，大眾汽車公司再度推出“甲殼蟲”汽車，并取名“新甲殼蟲(NewBeetle)”，引起了人們的極大興趣，如圖1.16所示。圖1.16新甲殼蟲汽車5）船型汽車

船型汽車的車型改變了以往汽車造型的模式，使前冀子板和發(fā)動機罩、后冀子板和行李艙罩融于一體，大燈和散熱器罩也形成一個平滑的面，車室位于車的中部，整個造型很像一只小船，所以人們把這類車稱為“船型汽車”，如圖1.17所示。圖1.17船型汽車6）魚型汽車

船型汽車尾部過分向后伸出，形成階梯狀，在高速時會產(chǎn)生較強的空氣渦流。為了克服這一缺陷，人們把船型車的后窗玻璃逐漸傾斜，傾斜的極限即成為斜背式。由于斜背式汽車的背部像魚的脊背，所以這類車被稱為“魚型汽車”。最初的魚型車是美國1952年生產(chǎn)的別克牌轎車，如圖1.18所示。圖1.181952年的別克牌轎車 1964年美國的克萊斯勒-順風牌和1965年的福特-野馬牌都采用了魚型造型。順風牌以后，世界各國逐漸生產(chǎn)魚型汽車。如圖1.19所示。圖1.191965年的福特-野馬牌汽車7）楔形汽車

為了從根本上解決魚型汽車的升力問題，人們設想了種種方案，最后終于找到了一種楔形方案。就是將車身整體向前下方傾斜，車身后部像刀切一樣平直，這種造型能有效地克服升力。1963年，司蒂倍克·阿本提第一次設計了楔形小客車。

“阿本提楔形車”誕生于船型車的盛行時代，與通常的外形形成尖銳的對立，因此，未能起到引導車身外形向前發(fā)展的作用，直到1966年才被奧茲莫比爾·托羅納多所繼承。

楔形對于目前所考慮到的高速汽車，已接近于理想的造型?，F(xiàn)在世界各大汽車生產(chǎn)國都已生產(chǎn)出帶有楔形效果的小客車，這些汽車的外形清楚利落、簡潔大方，具有現(xiàn)代氣息，給人以美的享受。1.2中國汽車發(fā)展史

1.新中國成立前的汽車工業(yè)

1929年3月，民生工廠進口了一輛美國瑞雪號汽車，后將該車拆卸、測繪，對部分零件、部件另行設計制造。歷時2年，于1931年5月試制成功第1輛，定名為民生牌75型汽車。(如圖1.21所示)

抗日戰(zhàn)爭勝利后，天津又曾嘗試批量生產(chǎn)三輪汽車，也只是曇花一現(xiàn)。在新中國成立之前，中國人創(chuàng)建民族汽車工業(yè)的鳳愿始終未能實現(xiàn)。中國民族汽車工業(yè)只有在新中國成立以后才變成了現(xiàn)實。上一頁下一頁返回圖1.21民生75型汽車2.新中國汽車工業(yè)

新中國成立后，興建第一汽車制造廠（簡稱一汽）的任務列入了發(fā)展國民經(jīng)濟的第一個五年計劃。1950—1953年，在黨中央和國務院決策下展開了建設一汽的籌備工作，1953年7月15日舉行第一汽車制造廠奠基典禮。經(jīng)過三年的奮力拼博，艱苦創(chuàng)業(yè)，于1956年7月14日從一汽總裝配線開出第一批12輛解放牌載貨汽車(如圖1.22所示)。—汽建成投產(chǎn)取得了經(jīng)驗、培養(yǎng)了人才，實現(xiàn)了“出汽車、出人才、出經(jīng)驗”的建廠目標，成為中國汽車工業(yè)的搖籃，在以后的年代里也為中國汽車工業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻。上一頁下一頁返回 1958年全國大躍進運動開始，經(jīng)過第一個五年計劃，各省、市、自治區(qū)有上百個廠點制造出各類汽車達20余種，試制的汽車品種重復、技術落后、水平不高、數(shù)量少。據(jù)1959年統(tǒng)計，全國共生產(chǎn)各類汽車1.6萬輛，其中一汽生產(chǎn)1.49萬輛，其余眾多廠點僅生產(chǎn)1100輛。上一頁下一頁返回圖1.22CA10B型解放牌汽車

進入20世紀60年代，國民經(jīng)濟執(zhí)行“調(diào)整、鞏固、充實、提高”方針，汽車行業(yè)經(jīng)過“關、停、并、轉(zhuǎn)”的結(jié)構(gòu)性整頓，1963年全國共有汽車制造廠18家，改裝廠45家，當年共生產(chǎn)汽車約2萬輛，形成了南京、上海、北京、濟南等四個較有實力的汽車生產(chǎn)基地。

南京汽車制造廠的前身是南京汽車制配廠，仿制蘇聯(lián)嘎斯51型2.5t載貨汽車，于1958年開始試制生產(chǎn)，命名為“躍進牌”(如圖1.23所示)，1966年基本形成年產(chǎn)5000輛的綜合能力。上一頁下一頁返回圖1.23躍進牌汽車

在1958-1960年期間還試制過“鳳凰牌”轎車，后來停產(chǎn)至1963年恢復轎車生產(chǎn)，改稱“上海牌”(如圖1.24所示)，至1966年累計生產(chǎn)232輛，成為當時生產(chǎn)普通型轎車的生產(chǎn)基地。上一頁下一頁返回圖1.24上海SH760轎車

北京汽車制造廠的前身是北京第一汽車附件廠，1958年起先后試制出“井岡山牌”(如圖1.25所示)轎車和“北京牌”轎車。上一頁下一頁返回圖1.25“井岡山牌”轎車

后來按照中央軍委要求，安排北京汽車制造廠生產(chǎn)軍用輕型越野汽車即“北京牌”越野車，如圖1.26所示。上一頁下一頁返回圖1.26“北京牌”越野車1969年9月，廣大建設者從祖國四面八方云集十堰，建設第二汽車制造廠（簡稱二汽），經(jīng)過近6年的艱苦奮斗，到1975年6月第一個基本車型EQ240越野車(如圖1.27所示)的生產(chǎn)能力基本形成，后又經(jīng)過3年努力，1978年7月建成了東風5t民用載貨車的生產(chǎn)能力。圖1.27東風EQ240越野車

從20世紀80年代初開始汽車行業(yè)出訪考察的項目增多，有針對性地引進國外先進技術、引進外資和引進管理，加速汽車工業(yè)的現(xiàn)代化。1983年，中國重型汽車工業(yè)聯(lián)營公司與奧地利斯太爾公司簽署技術轉(zhuǎn)讓合同，引進總質(zhì)量16-40t的斯太爾91系列重型汽車(如圖1.28所示)。1985年，南汽引進意大利依維柯3系列輕型汽車設計制造技術(共有33個車型品種)著手建設，設計綱領為整車6萬輛、發(fā)動機7.5萬臺，1991年竣工驗收。

1985年，國家批準以技貿(mào)結(jié)合方式，在購買日本五十鈴汽車公司4萬輛汽車的同時，引進該公司1984年投產(chǎn)的N系列輕型汽車動態(tài)技術。上一頁下一頁返回上一頁下一頁返回圖1.28斯太爾汽車

一汽為適應產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，1983年開始研制1-2t輕型載貨汽車，1984年通過技貿(mào)結(jié)合方式引進日本日產(chǎn)汽車駕駛室技術，開發(fā)1t和2t載貨汽車系列產(chǎn)品，安排在吉林輕型車廠和長春東風汽車廠改擴建生產(chǎn)。二汽則利用已有的生產(chǎn)能力，發(fā)展3t輕型載貨汽車，1987年通過鑒定，安排在鄭州汽車制造廠擴建生產(chǎn)。20世紀70年代末，日本的微型汽車進入中國市場。1983年，國家計委確定天津是全國微型汽車大批量生產(chǎn)基地。由于微型汽車市場需求的逐步擴大，加上軍工企業(yè)貫徹“軍民結(jié)合、以民養(yǎng)軍”的方針，看好微型汽車的市場需求，原來隸屬于兵器工業(yè)部的“長安”和隸屬于航空工業(yè)部的“哈飛”、“昌河”都先后投入試制生產(chǎn)微型汽車。

一汽于1980年提出老解放牌載貨汽車換型，1983年9月通過國家鑒定，結(jié)束了三十年貫制的歷史。上一頁下一頁返回3、新中國的轎車工業(yè)

20世紀80年代初，國內(nèi)轎車工業(yè)幾乎空白，1980年全國只生產(chǎn)轎車5418輛。1985年3月，上海拖拉機汽車工業(yè)公司與德國大眾汽車公司合資組建上海大眾汽車有限公司，生產(chǎn)上海桑塔納轎車，20年來，桑塔納轎車幾乎占據(jù)了中國轎車市場的半壁江山，如圖1.29。上一頁下一頁返回圖1.29上海桑塔納轎車1987年8月，國家核準一汽先上3萬輛中高檔轎車，后上15萬輛，逐步形成年產(chǎn)30萬輛規(guī)模。1990年2月，國家批準一汽與德國大眾汽車公司合資組建一汽大眾汽車有限公司，1996年建成投產(chǎn)，形成年產(chǎn)捷達、高爾夫轎車15萬輛，奧迪中高檔轎車3萬輛和發(fā)動機18萬臺的能力，如圖1.30所示。上一頁下一頁返回圖1.30一汽大眾奧迪轎車1987年，國家批準二汽轎車項目以出口為主，生產(chǎn)中小排量的普通型轎車；同年批準二汽30萬輛轎車項目；

1984年1月，北京汽車制造廠與美國從AMC汽車公司合資組建北京吉普汽車有限公司，生產(chǎn)從AMC公司1983年投產(chǎn)的切諾基車型系列產(chǎn)品和原北京汽車廠吉普車改進后的車型。1984年，天津汽車工業(yè)公司引進日本大發(fā)汽車公司微型汽車技術，于1988年形成年產(chǎn)微型汽車2萬輛、發(fā)動機3萬臺能力；1985年3月，廣州汽車廠、中國國際信托投資公司與法國標致汽車公司、巴黎銀行、國際金融公司合資建立廣州標致汽車有限公司，生產(chǎn)法國標致公司504、505系列車型。

紅旗轎車誕生于1958年。如圖1.31所示。紅旗轎車是我國唯一擁有全部知識產(chǎn)權(quán)的民族轎車。

上一頁下一頁返回上一頁下一頁返回圖1.31紅旗轎車

紅旗轎車不斷研制與開發(fā)，拓寬發(fā)動機排量1.8升到6升的寬系列產(chǎn)品，既有基本型，又有豪華型、普及型，還有各種各樣的變形加長車，品種已達50多個。紅旗轎車以其豐富的文化底蘊、卓越的技術性能深受國人愛戴。新紅旗轎車如圖1.32所示。

上一頁下一頁返回圖1.32新紅旗轎車

奇瑞(CHERY)公司成立于1997年，先后推出了SQR系列發(fā)動機和“奇瑞風云”系列轎車，2003年4月推出“奇瑞QQ”系列和“奇瑞東方之子”系列轎車(如圖1.33所示)。上一頁下一頁返回圖1.33奇瑞“東方之子”

浙江吉利控股集團有限公司是一家以汽車及汽車零部件生產(chǎn)經(jīng)營為主要產(chǎn)業(yè)的大型民營企業(yè)集團，始建于1986年。2005年，吉利汽車在香港成功上市。其自主開發(fā)的美人豹跑車(如圖1.34所示)，開創(chuàng)了國產(chǎn)跑車生產(chǎn)的歷史。上一頁下一頁返回圖1.34吉利美人豹跑車1.3現(xiàn)代汽車工業(yè)的主要特征1.汽車產(chǎn)業(yè)高度全球化

隨著經(jīng)濟全球化、新技術革命和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，汽車生產(chǎn)國際化趨勢已經(jīng)越來越明顯，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。上一頁下一頁返回2.市場成為決定汽車工業(yè)發(fā)展前景的關鍵因素

當今世界汽車工業(yè)已形成足夠大的規(guī)模，生產(chǎn)能力、技術水平都可以滿足各種需求，真正主宰汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和速度的關鍵就是市場。形成生產(chǎn)能力、產(chǎn)品開發(fā)、技術水平等一切都圍著市場轉(zhuǎn)的局面。3.世界汽車銷售市場的重心逐漸東移

近年來亞太地區(qū)一直是世界經(jīng)濟發(fā)展最快的地區(qū)，加之其人口眾多，汽車擁有率明顯偏低，市場潛力巨大。從長遠來看，亞洲將是汽車最大的目標市場，也必然成為眾多汽車廠商爭奪的焦點。許多跨國公司都把發(fā)展和開拓亞洲市場作為自身發(fā)展的戰(zhàn)略之一，上一頁下一頁返回像通用、福特、克萊斯勒和大眾等大公司，都開始在亞洲投資建廠，擴大在亞洲的市場份額。亞洲本地的一些國家更是摩拳擦掌，紛紛提出把汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展成本國經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，一場群雄逐鹿的大戰(zhàn)必將在亞洲上演。4.生產(chǎn)經(jīng)營集團化及跨國公司、寡頭壟斷格局形成

世界汽車工業(yè)經(jīng)過了一個世紀的發(fā)展，逐漸形成了寡頭壟斷的格局。即少數(shù)汽車生產(chǎn)廠家占據(jù)著大部分的市場。汽車工業(yè)發(fā)展趨勢必然是由分散走向集中，最后形成寡頭壟斷格局，這是各汽車生產(chǎn)廠家追求規(guī)模經(jīng)濟效應的必然結(jié)果。5.生產(chǎn)能力與市場需求矛盾突出上一頁下一頁第三章電容式傳感器返回

由于汽車工業(yè)在各汽車生產(chǎn)國的國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的作用，加之汽車產(chǎn)業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟效應十分明顯，各汽車生產(chǎn)廠家都十分重視提高生產(chǎn)能力。汽車工業(yè)的生產(chǎn)能力迅速提高，而全世界汽車的市場需求增速卻十分有限，甚至有時出現(xiàn)負增長，造成嚴重開工不足。6.跨區(qū)域、跨國界的企業(yè)兼并與聯(lián)合

汽車行業(yè)的兼并浪潮愈演愈烈?？鐕瘓F為了擴大市場份額或是實現(xiàn)戰(zhàn)略性互補等原因，紛紛向以前的競爭對手張開了懷抱。先是韓國大宇集團收購雙龍汽車公司彌補了自己在四輪驅(qū)動、大型載貨車上的空白；戴姆勒—奔馳與克萊斯勒強強聯(lián)合，成為全球性汽車巨人；寶馬收購勞斯萊斯，從而借助勞斯萊斯來抬高自己的身價，打入超高級轎車市場。上一頁下一頁返回1.4汽車發(fā)展的問題1.汽車工業(yè)發(fā)展存在的問題

汽車將人們帶進了現(xiàn)代生活，但隨著汽車保有量的不斷增加，也帶來了許多問題。

上一頁下一頁返回2.汽車技術進步的動力

雖然汽車是一百多年前發(fā)明的，但是今后汽車的技術進步的動力仍來源于社會需求與政府法規(guī)的建立，用戶的愿望就是技術繼續(xù)進步的最強大的動力。關鍵技術主要來源如下幾點：對于大多數(shù)用戶來說，汽車是最快、最方便的運輸工具。汽車性能、燃油經(jīng)濟性、安全性和舒適性的進一步改進。要求汽車的設計反映時代的精神。能顯示出他們的個性?？煽啃浴①|(zhì)量方面有更大的改進，而售價盡可能低。3.立法的影響

1991年．歐洲經(jīng)濟委員會(ECE)采取和美國不同的途徑。開始了上一頁下一頁返回正面碰撞保護的立法行動。ECE公路車輛工作委員會(WP29)的車輛制造專家組認為制訂能反映更為實際的現(xiàn)實事故狀況，即兩輛汽車以某斜角迎面碰撞的試驗規(guī)范比較適宜。4.新技術

除產(chǎn)品的革新外，電子學、新材料和研究開發(fā)與制造的新方法的采用將對汽車的未來有重大的影響。這些技術的任何進展都將在汽車的發(fā)展中得到反映。5.長遠可能出現(xiàn)的問題

除汽車本身的發(fā)展之外，不斷增漲的交通密度也引起一系列的問題。人們期待汽車工業(yè)也能提供對這一問題的解決方案。典型的問題有：。

上一頁下一頁返回上一頁下一頁返回現(xiàn)代汽車新技術概論第二章汽車發(fā)動機新技術

第2章汽車發(fā)動機新技術

教學目的通過本章的學習，熟悉現(xiàn)代發(fā)動機新技術的發(fā)展趨勢和現(xiàn)狀，掌握汽油發(fā)動機與柴油發(fā)動機的電控燃油噴油新技術。上一頁下一頁第2章汽車發(fā)動機新技術

教學要求上一頁下一頁知識要點能力要求相關知識發(fā)動機新技術概述熟悉現(xiàn)代發(fā)動機新技術的發(fā)展和現(xiàn)狀，以及關鍵控制技術現(xiàn)代汽車發(fā)動機新技術的發(fā)展方向、應用現(xiàn)狀，以及發(fā)動機電控技術汽車汽油發(fā)動機新技術熟悉汽油發(fā)動機新技術現(xiàn)代汽油發(fā)動機電控汽油噴射系統(tǒng)組成及其控制原理汽車柴油發(fā)動機新技術熟悉柴油發(fā)動機新技術現(xiàn)代柴油發(fā)動機電控柴油噴射系統(tǒng)組成及其控制原理第2章汽車發(fā)動機新技術

導入案例

發(fā)動機可變壓縮比新技術。這種可變壓縮比技術最初由薩博研發(fā)，其可將壓縮比可以控制在7.1至20.1之間，油耗僅為百公里6.7L，二氧化碳的排放量為每公里158g，最大功率為220hp(162KW/rpm)，最大扭矩為420N·m。其扭矩則達到了一些V8發(fā)動機(陸巡LC200，4.7LV8最大扭矩410N·m；奔馳G500，5LV8最大扭矩460N·m；路虎發(fā)現(xiàn)3，4.4LV8發(fā)動機最大扭矩425N·m；奧迪Q7，4.2LV8最大扭矩440N·m)所提供的扭矩性能。上一頁下一頁返回

圖2.1為可變壓縮比發(fā)動機，左為14：1壓縮比工作狀態(tài)，右為8：1壓縮比工作狀態(tài)。上一頁下一頁返回圖2.1可變壓縮比發(fā)動機示意圖上一頁下一頁返回

汽車誕生至今的歷程中，集中體現(xiàn)了現(xiàn)代科技成果，由于計算機在汽車上的應用，汽車發(fā)生了重大變革。它改變了汽車傳統(tǒng)的機械裝置，并增加了許多新的功能，使汽車的駕駛更為簡單方便，乘坐更為舒適、安全。1．發(fā)動機機電技術發(fā)展概況

20世紀70年代后，微型計算機在性能和價格方面進入實用階段，以微處理器為控制單元的數(shù)字式電子控制裝置在汽車上找到了廣闊的應用前景，其電子控制裝置開始用于燃油噴射、電子點火控制等。上一頁下一頁返回2.1發(fā)動機新技術概述1)20世紀50年代到70年代，發(fā)動機機電技術的發(fā)展進程1953年美國班迪克斯公司著手開發(fā)汽油電噴裝置，這是電子控制汽油噴射發(fā)展的起點。1960年起，美國克萊斯勒汽車公司和日本日產(chǎn)汽車公司便開始采用結(jié)構(gòu)緊湊、故障少、成本低的二極管整流式交流發(fā)電機。我國采用交流發(fā)電機始于20世紀70年代，現(xiàn)已取代了直流發(fā)電機。1960年美國通用汽車公司采用了IC調(diào)節(jié)器。20世紀60年代中期，汽車上開始采用晶體管電壓調(diào)節(jié)器和晶體管點火裝置，接著又逐步實現(xiàn)其集成化。從20世紀70年代到80年代，大規(guī)模集成電路的廣泛應用。特別是8位、16位微處理器的廣泛應用，更提高了電子系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。另外，應用電子裝置還解決了機械裝置所無法解決的復雜的自動控制問題。1972年德國Bosch公司又公布了兩種質(zhì)量流量式汽油噴射系統(tǒng)：一種是機械式連續(xù)噴射系統(tǒng)；另一種是電子控制式間歇噴射系統(tǒng)。1973年連續(xù)噴射系統(tǒng)投產(chǎn)，1974年開始大量生產(chǎn)，裝于歐洲的多種車型上。1975年間歇噴射系統(tǒng)投產(chǎn)，裝在大眾公司VWl600型轎車上。上一頁下一頁返回1973年美國通用汽車公司采用了IC點火裝置，隨后逐漸普及。1974年美國通用汽車公司開始裝備火花塞電極間隙大、點火能量高的高能點火系統(tǒng)。同時在分電器內(nèi)裝備點火線圈和電子控制電路，力圖將點火系統(tǒng)做成一體。1976年美國克萊斯勒汽車公司首先創(chuàng)立了由模擬計算機對發(fā)動機點火時刻進行控制的電子控制點火系統(tǒng)。該系統(tǒng)中使用了模擬計算機和一系列電子傳感器，可根據(jù)輸入的空氣溫度、進氣溫度、水溫、轉(zhuǎn)速和負荷，計算出最佳點火時刻。1977年美國通用汽車公司開始采用數(shù)字式點火時刻控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)體積小，由中央處理器、存儲器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器組成，是一種真正的電子控制系統(tǒng)。同年，美國福特汽車公司將這種發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng)擴展到能同時控制點火時刻、廢氣再循環(huán)和二次空氣噴射的發(fā)動機電子控制系統(tǒng)。之后，日本、歐洲一些國家也相繼開發(fā)了自己的汽車電子控制系統(tǒng)。1978年發(fā)動機電子控制系統(tǒng)又增加了化油器的空燃比反饋控制和怠速轉(zhuǎn)速控制。1979年德國Bosch公司推出LH系統(tǒng)，美國通用汽車公司推出C-4系統(tǒng)，美國福特汽車公司推出EEC-3系統(tǒng)。同時開發(fā)了能綜合控制點火時刻、廢氣再循環(huán)、空燃比和怠速轉(zhuǎn)速，并具有自我診斷功能的電子式發(fā)動機集中控制系統(tǒng)。上一頁下一頁返回2）20世紀80年代到90年代，發(fā)動機機電控制技術初步形成1980年日本開發(fā)了能綜合控制節(jié)油、點火時刻和怠速轉(zhuǎn)速，并具有自我診斷功能的TCCS系統(tǒng)；還開發(fā)了使用卡爾曼渦旋式空氣流量計，并具有自我診斷功能和后備電路的系統(tǒng)。1990年以后美國通用、福特和克萊斯勒三大汽車公司生產(chǎn)的汽車全部采用電控汽油噴射方式供油。當時歐洲和日本除出口東南亞的汽車有化油器供油外，其他均采用電控汽油噴射方式供油。上一頁下一頁返回2．現(xiàn)代汽車發(fā)動機新技術的發(fā)展方向自汽車誕生以來的百余年，科學技術的發(fā)展不斷推動著汽車技術的進步，無論是其生產(chǎn)能力，還是產(chǎn)品性能、技術水平都得到了很大的提高。發(fā)展至今，汽車已日益成為人們生活中不可缺少的工具。在汽車給人們帶來方便的同時，也給人類社會帶來了諸如能源消耗加劇、排放污染嚴重等一些負面影響。隨著汽車產(chǎn)銷量的迅速增長，汽車的節(jié)能和排放控制問題已日益引起人們的關注，一些發(fā)達國家開始研究制定法規(guī)對汽車的排放進行限制，對汽車的節(jié)能提出要求，并且日趨嚴格，強化了人們對汽車節(jié)能和環(huán)保的認識，使得高效率、低排放車用發(fā)動機技術的開發(fā)受到高度的重視，從而促使傳統(tǒng)的內(nèi)燃機技術不斷創(chuàng)新?，F(xiàn)代電子技術的飛速發(fā)展也為發(fā)動機的技術突破提供了可能，很多用機械方式解決不了的問題，通過應用電子技術可得到有效的解決，從而有力地加速了現(xiàn)代發(fā)動機技術的發(fā)展。如汽油機直噴技術、可變氣門正時技術、可變進氣管技術、燃燒速率控制滑片技術、可變排量技術、柴油機高壓共軌直噴技術等，無一不是在電子控制技術平臺上發(fā)展起來的?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機技術已邁入了電子時代，使汽車更具控制智能化，節(jié)能、環(huán)保技術的運用將成為未來汽車發(fā)動機技術發(fā)展的主旋律。上一頁下一頁返回3．現(xiàn)代汽車發(fā)動機新技術的應用

人們?yōu)榱私鉀Q日漸嚴重的石油能源危機和石油燃料所帶來的大氣污染問題，不斷結(jié)合現(xiàn)代新技術對發(fā)動機進行改進，并積極尋找新的燃料，開發(fā)出了很多實用技術。當前在汽車上所采用的發(fā)動機新技術主要有以下幾種。上一頁下一頁返回1）汽油機電控燃油噴射技術汽油機電控燃油系統(tǒng)由空氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)組成，利用微電子技術對系統(tǒng)進行多參數(shù)控制，實現(xiàn)燃油噴射的適時、適量，以此來提高發(fā)動機的燃燒質(zhì)量和穩(wěn)定性，降低廢氣排放，有效提高發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和排氣凈化程度。基本工作原理：汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)通過傳感器檢測發(fā)動機進氣量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速及曲軸轉(zhuǎn)角等信號，由電控單元根據(jù)發(fā)動機運行工況計算出每循環(huán)的基本供油量；同時通過節(jié)氣門位置、冷卻水溫度、空氣溫度和氧含量等發(fā)動機運行工況參數(shù)，對供油量進行修正，并轉(zhuǎn)換為噴油器噴油時間控制參數(shù)對噴油器噴油量進行控制，以此達到對發(fā)動機空燃比的精確控制，使發(fā)動機能在各種工況下始終具有一個最佳的空燃比，從而提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性，降低發(fā)動機廢氣排放。與化油器式發(fā)動機相比，電控燃油噴射系統(tǒng)可使汽車發(fā)動機的功率提高5％-10％；燃油消耗率提高5％-15％，廢氣排放量減少15％-50％，同時也能大大提高汽車的加速性和對道路的適應性。到目前為止，歐、美、日等主要汽車生產(chǎn)地的轎車燃油供給系統(tǒng)95％以上安裝了電控燃油噴射裝置。上一頁下一頁返回2）柴油機電控燃油噴射技術

基本工作原理：柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行器和發(fā)動機電控單元組成。各種輸入信號通過傳感器及其他信號輸入電子控制單元，電控單元對各個傳感器的信息進行計算后，對執(zhí)行器發(fā)出控制指令，最終由執(zhí)行器實現(xiàn)對柴油機最佳噴油量、最佳噴油時間的控制，以達到提高柴油發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性，降低廢氣排放的目的。柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)中的傳感器主要檢測柴油機轉(zhuǎn)速、加速踏板位置、車速、進氣壓力、進氣溫度、冷卻液溫度等信號，傳感器的數(shù)量和種類在不同機型中有所不同。通常，柴油機電控系統(tǒng)對柴油機的控制精確度要求越高，則系統(tǒng)中的傳感器數(shù)量和種類也就越多。

柴油機電控燃油噴射技術起步較晚，比汽油機燃油噴射技術遲了十幾年，直到20世紀80年代中葉，柴油機電控燃油噴射技術才開始在市場上出現(xiàn)。柴油機燃油噴射控制技術的發(fā)展經(jīng)歷了由“位置控制模式”、“時間控制模式”到現(xiàn)在的“時間-壓力控制模式”三個發(fā)展階段。目前國際上最先進的柴油噴射控制系統(tǒng)是電控高壓共軌噴射系統(tǒng)。電控高壓共軌噴射系統(tǒng)徹底擯棄了傳統(tǒng)的“油泵-油管-噴油器”的脈動供油形式，在一個高壓油泵在柴油機的驅(qū)動下，將高壓燃油輸送入一個公共容器(即高壓共軌)，根據(jù)柴油機負荷和轉(zhuǎn)速要求將共軌中的油壓控制在預定值，實現(xiàn)反饋控制。有一定壓力的燃油經(jīng)共軌分別通向各缸噴油器，而且高壓油泵直接控制噴油，且僅僅是向此軌供給燃油以維持所需的共軌壓力，噴油正時和噴油量由噴油器上方的高速電磁閥控制。共軌系統(tǒng)的采用，使噴油壓力與發(fā)動機轉(zhuǎn)速無確定關系，只取決于共軌腔中按要求調(diào)整的壓力，徹底解決了傳統(tǒng)噴油泵在發(fā)動機高、低速轉(zhuǎn)動時噴油壓力差別過大性能難以兼顧的矛盾。電控高壓共軌噴射系統(tǒng)能通過電控單元對噴油要索進行優(yōu)化，實現(xiàn)對噴油壓力、噴油量、噴油正時的靈活控制，使柴油機的燃燒更加充分，減少燃燒產(chǎn)物中有害物質(zhì)的形成，使柴油機的有害排放、噪聲排放和冷起動性能都得到較大的改善。電控高壓共軌噴射技術是現(xiàn)代車用柴油機發(fā)展的必然趨勢，目前在美國、日本、德國、意大利等發(fā)達國家已經(jīng)開始了大量應用。上一頁下一頁返回3）進氣增壓技術增壓技術是一種提高發(fā)動機進氣能力的方法，它通過采用專門的壓氣機，預先對進入汽缸的氣體進行壓縮，提高進入汽缸的氣體密度，增大進氣量，更好地滿足燃料的燃燒需要，從而達到提高發(fā)動機功率、降低廢氣排放的目的。發(fā)動機進氣增壓的方法根據(jù)驅(qū)動增壓器所用能源的來源劃分，一般可分為機械增壓、廢氣渦流增壓和復合增壓(同時采用機械增壓和廢氣渦流增壓)等三種。此外還有慣性增壓、氣流增壓等其他增壓方式。上一頁下一頁返回閱讀材料2-1VTG渦輪增壓技術渦輪增壓是一種利用內(nèi)燃機運作所產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動空氣壓縮機的技術。VTG（VariableTurbineGeometry）是可變幾何形狀的渦輪葉片，搭載VTG技術的渦輪，其渦輪葉片的幾何形狀是可變的。通過不同工況下（通常是轉(zhuǎn)速）改變排氣側(cè)渦輪葉片的幾何形狀，從而減少渦輪增壓器的延遲現(xiàn)象。圖2.2發(fā)動機渦輪增壓技術原理

圖2.3不同轉(zhuǎn)速下，導向葉片角度不同，精確控制渦輪轉(zhuǎn)速當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速較低的時候，廢氣壓力較低，導流葉片打開角度較小，根據(jù)流體力學原理，在導向葉片出口處的氣流速度會增加，到達渦輪排氣側(cè)葉片上的氣體壓強會增大，從而能夠提高發(fā)動機低轉(zhuǎn)速下渦輪的轉(zhuǎn)速，減輕“渦輪延遲”現(xiàn)象。隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的提高，導向葉片的角度逐漸變大。當發(fā)動機達到最大負荷的時候，導向葉片完全打開，與排氣側(cè)主體渦輪形成一個更大的葉片，達到大渦輪的輸出效果。VTG技術通過導向葉片改變廢氣作用在排氣側(cè)渦輪葉片上的壓力，控制渦輪的轉(zhuǎn)速，從而控制渦輪的增壓壓力。由于渦輪轉(zhuǎn)速得到控制，增壓壓力也得到了控制。4）可變氣門正時技術(VVT)可變氣門正時技術是汽油發(fā)動機技術發(fā)展的一個里程碑。普通發(fā)動機的氣門是由發(fā)動機的曲軸通過凸輪軸帶動的，氣門的配氣正時取決于凸輪軸的轉(zhuǎn)角，氣門的開閉時刻和時間是固定不變的，這種固定的氣門正時很難兼顧到發(fā)動機在不同工況時的需求，而可變氣門正時技術能使發(fā)動機氣門升程和配氣相位正時根據(jù)發(fā)動機工況的變化進行實時調(diào)整。這一技術使發(fā)動機設計師無需再在低速轉(zhuǎn)矩與高速功率之間選擇，實時的氣門正時調(diào)整使得兼顧低速轉(zhuǎn)矩與高速功率成為可能。連續(xù)可變氣門正時技術加上先進的發(fā)動機控制策略，可以巧妙地實現(xiàn)可變壓縮比。如在大負荷時，發(fā)動機容易發(fā)生自燃引起的爆燃，通過推遲進氣門關閉的時間來達到降低有效壓縮比的目的，從而避免爆燃。而在中小負荷時，爆燃不再是個問題，可以通過調(diào)整氣門關閉時間達到提高有效壓縮比的目的，從而使發(fā)動機在中小負荷時有優(yōu)異的熱效率。同時，采用可變氣門正時技術可以提高發(fā)動機進氣量，使充量系數(shù)增加，使發(fā)動機的扭矩和功率得到進一步的提高，排放品質(zhì)達到更好的水平。上一頁下一頁返回

可變氣門正時技術的最大特點是在大幅提高了燃油的經(jīng)濟效益的同時增加發(fā)動機的功率，是目前熱門的發(fā)動機新技術之一，正被越來越多的應用于現(xiàn)代轎車上，如本田雅閣、本田CR-V、豐田花冠、馬自達6、新歐藍德、寶馬325等車型都已應用了可變氣門正時技術(VVT)。上一頁下一頁5）廢氣再循環(huán)(EGR)技術燃料在發(fā)動機內(nèi)燃燒時出現(xiàn)富氧和高溫條件就會導致氮氧化物的生成。廢氣再循環(huán)(EGR)技術就是引出一部分發(fā)動機排出的廢氣(10％-20％)，進行冷卻后再次送回發(fā)動機燃燒室進行二次燃燒，以達到減少發(fā)動機氮氧化物排放的目的。目前汽油機EGR技術已經(jīng)比較成熟，EGR在柴油機上的應用也正在推廣。上一頁下一頁返回6）燃料蓄電池與混合動力技術燃料蓄電池是把氫、甲醇等燃料和空氣中氧氣的化學能通過電化學反應直接轉(zhuǎn)變成電能的能量轉(zhuǎn)換裝置，這種裝置的最大特點是由于反應過程中不涉及燃燒，其能量轉(zhuǎn)換效率不受“卡諾循環(huán)”的限制，具有能量轉(zhuǎn)換效率高的特點，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率在理論上可達100％，實際效率已達60％-80％，是普通內(nèi)燃機的2-3倍。另外，燃料電池還具有適應多種燃料、排氣干凈、噪聲低、對環(huán)境污染小、可靠性及維修性好等優(yōu)點。燃料蓄電池主要用在近幾年發(fā)展起來的電動汽車上，在節(jié)能和環(huán)保方面為世界汽車工業(yè)展示了光明的前景。燃料電池按電解質(zhì)分為五類：磷型燃料電池（AFC）、磷酸型燃料電池(PAFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。上一頁下一頁6）燃料蓄電池與混合動力技術

與燃料蓄電池電動汽車相媲美的是混合動力電動汽車，這種車在起動和低速行駛時，可由電池提供動力；當超過一定速度后轉(zhuǎn)由內(nèi)燃機驅(qū)動；在加速和高速行駛時，可由內(nèi)燃機和電動機聯(lián)合驅(qū)動；正常行駛或減速制動時，可回收制動能量對電池充電。故在通常情況下，混合動力電動汽車不需通過外部電源充電或只需較短的外部充電時間。同時由于電動機在起動的瞬間能產(chǎn)生強大的動力，混合動力汽車比普通汽車具有更優(yōu)的起步和加速性能。與電動汽車和燃油汽車相比，混合動力電動汽車具有高性能、低能耗和低污染的特點以及技術、經(jīng)濟和環(huán)境等方面的綜合優(yōu)勢。上一頁下一頁6）燃料蓄電池與混合動力技術

據(jù)本田公司的測試數(shù)據(jù)表明，混合動力電動汽車與常規(guī)汽油車相比，C02的排放大約降至后者的1／2，而C0和NO的排放可降至約1／10?；旌蟿恿﹄妱悠噷﹄姵氐谋饶芰恳筝^低，能大幅度降低電池組的質(zhì)量和成本(串聯(lián)式混合動力電動汽車的電池質(zhì)量僅是純電動汽車電池質(zhì)量的1／3)，其性價比明顯優(yōu)于純電動汽車。上一頁下一頁上一頁下一頁圖2.4燃料蓄電池與混合動力技術ａ）動力機組ｂ）混合動力技術汽車a）b）7）生物燃油與代用燃料技術

環(huán)境保護對汽車排放提出了越來越嚴格的要求，生物柴油以其優(yōu)越的環(huán)保性、潤滑性、安全性和可再生性受到各國的普遍重視。用甲醇或乙醇等短鏈醇和菜子油進行酯化反應，再經(jīng)洗滌干燥即可得到生物柴油，生物柴油可從各種生物物質(zhì)中提煉得到，是一種取之不盡、用之不竭的能源。采用生物柴油，柴油機尾氣排放中有毒有機物僅為石油柴油的l／10，顆粒物僅為石油柴油的20%，CO、CO2排放僅為石油柴油的10%，因而生物柴油又是一種優(yōu)質(zhì)的清潔柴油。目前生物柴油使用最多的地區(qū)是歐洲，份額已占成品油市場的5%；美國能源政策法也已把其正式列為一種汽車替代燃料。在亞洲的一些國家和地區(qū)已開始建立商品化生物柴油生產(chǎn)基地，并把生物柴油作為代用燃料廣泛使用。隨著世界石油能源的日益枯竭，生物柴油作為一種重要的清潔燃料將在緩解石油能源危機，降低汽車廢氣排放方面發(fā)揮重要作用。上一頁下一頁7）生物燃油與代用燃料技術

在汽車燃料方面的另一個發(fā)展是使用代用燃料發(fā)動機，它可以實現(xiàn)汽車燃料多樣化，使能源結(jié)構(gòu)合理化，減少人類對石油的依賴，又可以降低有害物的排放，這既是解決石油能源危機的要求，也是內(nèi)燃機自身排放性能發(fā)展及人類維護自身健康的要求。目前開發(fā)的代用燃料主要有液化石油氣(UG)、壓縮天然氣(CNG)、醇類燃料、合成燃料、氫燃料等。由于醇類燃料(甲醇、乙醇)可以從煤、天然氣和植物中提煉，能源資源十分豐富，加之它們是液體燃料，可以沿用傳統(tǒng)石油燃料的運輸、儲存系統(tǒng)，醇類燃料被認為是未來汽車最有發(fā)展?jié)摿Φ拇萌剂?。上一頁下一頁閱讀材料2-2汽車排放污染物成因及其危害①一氧化碳排放排放部位：排氣管、曲軸箱(極少量)。成因：燃料和空氣混合氣燃燒不完全所致，即使是空氣過量系數(shù)，燃燒產(chǎn)物也會含有CO。汽油機用濃混合氣能產(chǎn)生大量的CO；柴油機用稀混合氣體，由于混合氣在燃燒室內(nèi)分布不均，也會生成低濃度的CO。危害：血液中的血紅素對CO比對氧有較強的親和能力。人在含有CO的大氣中停留,在生理上會有強烈反應?？諝庵械腃O濃度超過一定量,隨著濃度的增加,會引起頭疼、嘔吐、耳鳴、全身無力、精神不振、甚至昏厥。當濃度再增加，長時間停留，使人肢體癱瘓、痙攣以致死亡。②碳氫化合物排放排放部位：排氣管、曲軸箱通風口、汽油箱孔浮子室等。成因：沒有完全參加化學反應的碳氫化合物，由于烴燃燒的不完全和熱分解而產(chǎn)生碳氫化合物。危害：形成酸雨，污染湖泊、土壤。影響林業(yè)、漁業(yè)、牧業(yè)生產(chǎn)。有加速石質(zhì)建筑物、銅像等文物、金屬材料、器物的浸蝕作用；危及五官，對人的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)都有嚴重的損壞作用。具有刺激性氣味。是形成光化學煙霧的組成部分，某些高分子環(huán)狀碳氫化合物在動物體上有致痛作用。③氮氧化合物排放排放部位：排氣管、曲軸箱(極少量)。成因:汽缸內(nèi)的氮氣，在燃氣高溫條件下，與缸內(nèi)殘留的一定量氧氣發(fā)生化學反應而生成，一氧化氮的生成有兩個基本條件，即氧的存在和高溫。危害:被吸入人的肺部后，與肺中的水氣結(jié)合形成稀硝酸，對人體最大危害是氮氧化合物與未燃的或已燃的氣態(tài)碳氣化合物在日光照射下，生成化學煙霧，使人眼紅、頭痛、手足抽搐，能使植物枯死、橡膠破裂并污染海洋。上一頁下一頁2.2汽車汽油發(fā)動機新技術

汽車汽油發(fā)動機新技術主要體現(xiàn)在汽油發(fā)動機的電子控制系統(tǒng)上，汽油發(fā)動機的電子控制系統(tǒng)按其功能可分為電子控制汽油噴射系統(tǒng)、電子控制點火系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)三大部分。上一頁下一頁1．電子控制汽油噴射系統(tǒng)

電子控制汽油噴射系統(tǒng)按其功能又可分為空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三個系統(tǒng)。上一頁下一頁1)空氣供給系統(tǒng)

空氣供給系統(tǒng)的功能是向汽油機提供與發(fā)動機負荷相適應的清潔空氣，同時對流入氣缸的空氣質(zhì)量進行計量，使它們與噴油器噴出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合氣?？諝夤┙o系統(tǒng)的電子控制部分主要由空氣計量裝置、節(jié)氣門體和節(jié)氣門位置傳感器等組成。上一頁下一頁(1)空氣計量裝置

空氣計量裝置的作用是對進入氣缸的空氣質(zhì)量進行計量，并將空氣流量信息傳給電控單元。使用較多的空氣計量裝置是空氣流量計，主要有翼片式、卡門旋渦式、熱線式和熱膜式四種，如圖2.5所示為熱線式空氣流量計結(jié)構(gòu)圖。上一頁下一頁圖2.5熱線式空氣流量計結(jié)構(gòu)圖

(2）節(jié)氣門體和節(jié)氣門位置傳感器

節(jié)氣門體安裝在空氣流量計和發(fā)動機進氣歧管之間的進氣管道上，它由節(jié)氣門、怠速旁通閥、怠速調(diào)整螺釘、輔助空氣閥等組成，如圖2.6所示。上一頁下一頁(a)節(jié)氣門實物圖(b)節(jié)氣門體結(jié)構(gòu)示意圖圖2.6

節(jié)氣門體結(jié)構(gòu)A-來自空氣濾清器B-至進氣總管C-冷卻水進口D-冷卻水出口1-怠速旁通閥2-怠速調(diào)整螺釘3-節(jié)氣門4-閥門5-彈簧6-感溫器(2）節(jié)氣門體和節(jié)氣門位置傳感器

駕駛員通過加速度踏板控制節(jié)氣門開度，從而實施對發(fā)動機輸出功率的控制。節(jié)氣門位置傳感器用來檢測節(jié)氣門開度，它安裝在節(jié)氣門體上，通過節(jié)氣門軸與節(jié)氣門聯(lián)動。駕駛員踩動加速踏板時，節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換為電信號輸送給電控單元，由電控單元根據(jù)節(jié)氣門開度來決定控制方式和對噴油時間進行修正。節(jié)氣門位置傳感器主要有線性輸出型、開關量輸出型等形式，如圖2.7所示為線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。上一頁下一頁圖2.7

線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖a）構(gòu)造b）電路c）實物UCC—電源UTA—節(jié)氣門開度輸出信號IDL—怠速觸電信號E2—地線1-電阻體2-檢測節(jié)氣門開度的動觸點3-檢測怠速位置的動觸點2)燃油供給系統(tǒng)

電子控制汽油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)由油箱、電動汽油泵、燃油濾清器、燃油分配管、噴油器、油壓調(diào)節(jié)器等組成。系統(tǒng)負責將汽油從油箱送給燃油分配管，然后分送到各個噴油器。油壓調(diào)節(jié)器則對燃油壓力進行調(diào)整，多余的燃油經(jīng)油壓調(diào)節(jié)器送回油箱。如圖2.8所示為燃油供給系統(tǒng)組成簡圖。上一頁下一頁2)燃油供給系統(tǒng)

上一頁下一頁（a）燃油供給系統(tǒng)實體圖2)燃油供給系統(tǒng)上一頁下一頁(b)燃油供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2.8電子控制汽油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)組成簡圖A-接進氣歧管1-汽油濾清器2-電動汽油泵3-油箱4-油壓調(diào)節(jié)器5-燃油分配管6-噴油器(1)電動汽油泵

電動汽油泵的作用是將汽油從油箱中吸出，加壓后送往噴油器。電動汽油泵有外裝式和內(nèi)裝式兩種，大多數(shù)電子控制汽油發(fā)動機的汽油噴射系統(tǒng)采用內(nèi)裝式電動汽油泵，如圖2.7所示為內(nèi)裝式電動汽油泵在油箱中的布置形式和渦輪泵型內(nèi)裝式電動汽油泵結(jié)構(gòu)圖。上一頁下一頁(1)電動汽油泵上一頁下一頁圖2.9

內(nèi)裝式電動汽油泵在油箱中的布置形式和渦輪泵型內(nèi)裝式電動汽油泵結(jié)構(gòu)圖1-出油管2回油管3小油罐4電動汽油泵5單向閥6，10軸承7橡膠緩沖墊8濾網(wǎng)9渦輪11磁鐵12電樞13碳刷14限壓閥a）內(nèi)裝式電動汽油泵在油箱中的布置形式b）渦輪泵型內(nèi)裝式電動汽油泵結(jié)構(gòu)圖(2)油壓調(diào)節(jié)器

油壓調(diào)節(jié)器的主要功能是使燃油分配管內(nèi)的油壓與進氣歧管內(nèi)氣壓的差值保持不變，一般油壓為0.25-0.3MPa。如圖2.10所示為油壓調(diào)節(jié)器的實物圖（a）和結(jié)構(gòu)圖（b）。上一頁下一頁圖2.10

油壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖A-真空管路B-進油口C-回油管路1-真空氣室2-回為彈簧3-閥座4-油腔5-膜片（a）（b）(3)噴油器

噴油器是電子控制汽油噴射系統(tǒng)中非常重要的執(zhí)行元件，其作用是在電控單元控制下，把霧化良好的汽油噴入進氣管或進氣道內(nèi)，使用較多的是電磁式噴油器。電磁式噴油器按結(jié)構(gòu)特點分為軸針式和孔式兩種，又可按噴油器電磁線圈阻值不同分為低阻和高阻兩種。如圖2.11所示為軸針式噴油器結(jié)構(gòu)圖。上一頁下一頁上一頁下一頁圖2.11

軸針式噴油器結(jié)構(gòu)圖1-濾網(wǎng)

2-接線座

3-電磁線圈4-彈簧5-銜鐵

6-針閥7-軸針（4)冷起動噴油器

在冷起動時，必須增加噴油量，以改善發(fā)動機的低溫起動性能，增加的噴油量由冷起動噴油器在冷起動時噴人進氣管。冷起動噴油器噴油量由電控單元根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫度進行控制。如圖2.12所示為電磁式冷起動噴油器結(jié)構(gòu)圖。上一頁下一頁圖2.12

電磁式冷起動噴油器結(jié)構(gòu)圖1-燃油入口連接器2-彈簧3-銜鐵4-閥座5-旋流式噴嘴6-針閥7-電磁線閥8-電插座3）電子控制系統(tǒng)

電子控制系統(tǒng)的作用是接收、顯示發(fā)動機運行狀況的各個傳感器輸送來的電信號，根據(jù)預置程序?qū)娪蜁r刻、噴油量、點火時刻等進行確定和修正，并給出指令。它主要由傳感器和電控單元（ECU）組成。上一頁下一頁(1）傳感器

①發(fā)動機曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器的作用是檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速，識別活塞上止點位置，提供給電控單元選取合適的噴油時刻和點火時刻。曲軸位置傳感器主要有電磁脈沖式、霍耳效應式和光電式三種。上海大眾帕薩特B5轎車發(fā)動機所用的電磁脈沖式曲軸位置傳感器結(jié)構(gòu)圖如圖2.13所示。上一頁下一頁圖2.13

電磁脈沖式曲軸位置傳感器結(jié)構(gòu)圖

a)曲軸位置傳感器b）輸出電壓信號1-發(fā)動機體2-空缺兩輪齒3-脈沖盤4-傳感器②霍耳式同步信號傳感器

同步信號傳感器與曲軸位置傳感器配合使用，它產(chǎn)生的信號是氣缸判別定位信號，可告知下一個到達上止點的是哪個氣缸的活塞。對于無分電器的點火系統(tǒng)，霍耳式同步信號傳感器安裝在凸輪軸上，如圖2.14所示。上一頁下一頁圖2.14安裝在凸輪軸上的同步信號傳感器1-凸輪軸正時齒輪2-隔輪3-信號傳感器③水溫傳感器

水溫傳感器安裝在發(fā)動機出水口附近，其作用是檢測發(fā)動機冷卻水溫度。傳感器將冷卻水溫度以電信號形式輸送給電控單元，由電控單元根據(jù)水溫對汽油的噴射量進行修正。如圖2.15所示為常用的負溫度系數(shù)熱敏電阻式水溫傳感器結(jié)構(gòu)圖。上一頁下一頁圖2.15

負溫度系數(shù)熱敏電阻式水溫傳感器結(jié)構(gòu)圖1—NTC電阻2—外殼3—電線接頭④進氣溫度傳感器

進氣溫度傳感器通常安裝在空氣流量計的空氣測量部位，用于檢測發(fā)動機吸入空氣的溫度。傳感器將進氣溫度以電信號形式輸送給電控單元，由電控單元根據(jù)氣溫對汽油噴射量進行修正。進氣溫度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)與水溫傳感器相似，如圖2.16所示。上一頁下一頁圖2.16

進氣溫度傳感器結(jié)構(gòu)圖1—導線2—空氣流量計殼體3—熱敏電阻（a）（b）

⑤開關信號傳感器

開關信號傳感器指傳遞開關信號的傳感器，開關信號主要有起動信號、空擋起動開關信號、空調(diào)信號等，電控單元收到信號后，可確定發(fā)動機處于起動狀態(tài)，裝有自動變速器的汽車處于空擋狀態(tài)以及空調(diào)壓縮機是否工作等。上一頁下一頁(2)電控單元(ECU)

電控單元的作用是按照預置程序?qū)Ω鱾€傳感器輸入信號進行運算、處理、判斷，然后發(fā)出指令，控制有關執(zhí)行元件（噴油器等）工作，達到快速、準確、自動控制發(fā)動機工作的目的。電控單元主要由輸入通路、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和輸出通路四部分組成，如圖2.17所示為電控單元的組成示意圖。上一頁下一頁圖2.17

電控單元組成示意圖A-模擬信號輸入D—數(shù)字信號輸入1—傳感器2-輸入通路3—A/D轉(zhuǎn)換器4—電控單元5—輸出通路6—執(zhí)行元件7—微處理器2．電子控制點火系統(tǒng)

電子控制點火系統(tǒng)的作用是電控單元根據(jù)曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量計等輸入信號，確定發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷大小，進而精確控制和調(diào)整點火提前角使發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、排放等均處于最佳狀態(tài)。同時，電控單元還通過爆燃傳感器對爆燃進行反饋控制，使汽油機在大部分運行工況處于不致產(chǎn)生爆燃的臨界狀態(tài)。電子控制點火系統(tǒng)主要由監(jiān)測發(fā)動機運行狀態(tài)的傳感器、電控單元、點火器和點火線圈等組成，如圖2.18所示。上一頁下一頁2．電子控制點火系統(tǒng)上一頁下一頁圖2.18電子控制點火系統(tǒng)構(gòu)成原理圖電子控制點火系統(tǒng)主要控制內(nèi)容有點火提前角控制、閉合角控制(通電時間控制)和爆燃反饋控制三個方面。

3．輔助控制系統(tǒng)

1)電子控制怠速控制系統(tǒng)在電子控制怠速控制系統(tǒng)中，電控單元根據(jù)有關傳感器輸入信息，迅速分析判定后，控制怠速控制裝置對怠速進氣量進行調(diào)整，使發(fā)動機在所有怠速使用條件下，都能以適當?shù)姆€(wěn)定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。怠速控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容主要有：起動后控制、暖機過程的控制、負荷變化時控制(如在怠速狀態(tài)下使用汽車空調(diào))及減速時控制等。上一頁下一頁1)電子控制怠速控制系統(tǒng)

怠速控制的實質(zhì)是怠速進氣量的控制。目前電控汽油機中采用的進氣控制方式有兩種基本類型，即采用控制節(jié)氣門旁通道空氣流量的旁通空氣方式和直接控制節(jié)氣門關閉位置的節(jié)氣門直動方式。如圖2.19所示，這兩種方式都是采用調(diào)節(jié)空氣通道截面積的方法。上一頁下一頁圖2.19

怠速進氣控制方式示意圖a)節(jié)氣門直動式b）旁通空氣式1-節(jié)氣門2-節(jié)氣門操縱臂3-執(zhí)行元件1)電子控制怠速控制系統(tǒng)

現(xiàn)代電控汽油機采用旁通空氣方式的較多，且大多采用步進電動機式怠速控制閥來調(diào)節(jié)空氣通道截面。如圖2.20所示即為步進電動機式怠速控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖。上一頁下一頁（a）(b)圖2.20步進電動機式怠速控制閥1-定子線圈2-軸承3-進給線桿4-轉(zhuǎn)子5-旁通空氣道6-閥芯7-閥座8-閥軸2)電子控制進氣控制系統(tǒng)有些電控發(fā)動機采用動力閥控制系統(tǒng)，可根據(jù)發(fā)動機的不同負荷改變進氣流量，以改善發(fā)動機動力性。電子控制動力閥控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.21所示。受電控單元控制的真空電磁閥，控制裝在進氣管上的動力閥通過改變進氣道截面積來控制進氣流量。發(fā)動機小負荷運轉(zhuǎn)時，電控單元接通真空電磁閥電路，閥打開，真空室真空度傳入動力閥上部真空室。此時動力閥關閉，進氣道截面積變小，發(fā)動機即處于小輸出功率運行狀態(tài)，如圖2.21a所示。發(fā)動機大負荷運轉(zhuǎn)時，電控單元使真空電磁閥關閉，真空室的真空度不能傳入動力閥上部真空室，此時動力閥打開，進氣道截面積變大，發(fā)動機即處于大輸出功率運行狀態(tài)，如圖2.21b所示。上一頁下一頁2)電子控制進氣控制系統(tǒng)上一頁下一頁圖2.21電子控制動力閥控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖a)發(fā)動機小負荷運轉(zhuǎn)b）發(fā)動機大負荷運轉(zhuǎn)1-動力閥2-動力閥真空室3-歧管真空室4-電磁閥3）排氣凈化與排放控制系統(tǒng)

現(xiàn)代汽車對發(fā)動機的污染采取許多控制有害排放及凈化的措施，電子控制汽油發(fā)動機減少有害排放物的措施有裝用三元催化轉(zhuǎn)化器。采用氧傳感器的反饋控制和廢氣再循環(huán)（EGR）控制等。上一頁下一頁(1）三元催化轉(zhuǎn)化器。

三元催化轉(zhuǎn)化器可以對發(fā)動機排放廢氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物進行凈化處理。三元催化轉(zhuǎn)化器安裝在排氣消聲器前面，它主要由三元催化芯子與外殼等組成，如圖2.22所示。上一頁下一頁如圖2.22

三元催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)圖a）單芯三元催化轉(zhuǎn)化器b）雙芯三元催化轉(zhuǎn)化器(1）三元催化轉(zhuǎn)化器

三元催化轉(zhuǎn)化芯子以蜂窩狀陶瓷芯作為承載催化劑的載體，在陶瓷芯上浸漬鉑（或鈀）和銠的混合物作為催化劑，芯子外包鋼絲以提高抗顛簸性能。鉑（或鈀）和銠作為催化劑能促進一氧化碳和碳氫化合物氧化成二氧化碳和水，還能促使氮氧化合物與一氧化碳進行化學反應，轉(zhuǎn)變成氮氣和二氧化碳。必須指出的是，含鉛汽油中的鉛會使催化劑失去催化效力，即所謂的“鉛中毒”，因此裝有三元催化轉(zhuǎn)化器的汽油發(fā)動機必須使用無鉛汽油。上一頁下一頁(2)氧傳感器

氧傳感器用來測量排氣中氧的含量，并以電信號輸送到電控單元，電控單元根據(jù)氧傳感器輸入信號對實際空燃比相對于理論空燃比的偏離情況做出判斷，并對噴油量進行修正，此即空燃比反饋控制。氧傳感器大多安裝在三元催化轉(zhuǎn)化器前的排氣歧管或排氣管上，應用較多的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種，如圖2.23和圖2.24所示。上一頁下一頁圖2.23

氧化鋯式氧傳感器結(jié)構(gòu)圖1-廢氣2-鋯管3-電極4-彈簧5-線頭絕緣支架6-導線7-廢氣管管壁8-防護套管上一頁下一頁圖2.24

氧化鈦式氧傳感器結(jié)構(gòu)圖1-氧化鈦2-陶瓷絕緣物3-電極4-鉑線（3)廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)上一頁下一頁圖2.25

帶EGR位置傳感器的電子控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng)1—壓力傳感器2—ON-OFF電磁閥3—EGR位置傳感器4—EGR閥5—真空管6—至進氣歧管7—廢氣8—水溫開關9—水溫傳感器（3)廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)

廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)(EGR控制系統(tǒng))的作用是減少排氣中氮氧化合物的生成量。它把發(fā)動機排出的一部分廢氣引入進氣系統(tǒng)中，和混合氣一起再進入氣缸中燃燒，以抑制氮氧化合物的生成。因為氮氧化合物是在高溫富氧條件下生成，燃燒溫度越高，氮氧化合物越多，將廢氣引入氣缸再燃燒，是因為廢氣中有大量二氧化碳。引入適量廢氣后，使得可燃混合氣中二氧化碳含量明顯增加，二氧化碳不參與燃燒，但能吸收熱量，故可使燃燒溫度下降，有利于減少氮氧化合物的生成量。必須指出的是，廢氣再循環(huán)量控制的好壞對發(fā)動機工作性能有很大的影響，廢氣再循環(huán)少了，不能達到有效降低氮氧化合物的目的；過大了，則發(fā)動機工作不穩(wěn)定，動力性能下降，特別是怠速、低轉(zhuǎn)速小負荷、冷車運行、大負荷減速、高轉(zhuǎn)速時等。如圖2.25所示為裝有EGR傳感器的電子控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。上一頁下一頁（3)廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)在EGR閥上部裝有一個檢測EGR閥升程的位置傳感器，傳感器將位置信號輸送給電控單元作為控制廢氣再循環(huán)的參數(shù)信號。工作時，將預先設定的EGR閥升程位置與由EGR位置傳感器提供的當前實際升程位置作比較，若不相等，由電控單元控制改變ON—OFF電磁閥工作狀態(tài)，將升程調(diào)至最佳位置。在全負荷高速運轉(zhuǎn)范圍時，利用節(jié)氣門開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等控制參數(shù)，由ON—OFF電磁閥把空氣導入真空室，使EGR閥完全關閉，即可停止廢氣再循環(huán)。上一頁下一頁閱讀材料2-3集中控制系統(tǒng)實例簡介如圖2.