提高發(fā)動機充氣效率3/29/20251可變配氣相位11.配氣相位就是進、排氣門的實際開閉時刻,通常用相對于上、下止點曲拐位置的曲軸轉角的環(huán)形圖來表示.這種圖稱為配氣相位圖.2.進氣門提前開啟角α一般為10°～30°;進氣門遲閉角β一般為40°～80°.排氣門提前開啟角γ一般為40°～80°;排氣門遲閉角δ一般為10°～30°.3.氣門重疊是指進氣門在上止點前開啟,而排氣門在上止點后才關閉,進排氣門同時開啟的現象.重疊時的曲軸轉角稱為氣門重疊角.3/29/20252可變配氣相位23/29/20253可變配氣相位31.四沖程發(fā)動機對氣門正時要求是:進氣門遲閉角、排氣門提前角和氣門重疊角應隨轉速增加而增加.2.進氣門遲閉角直接影響發(fā)動機的充氣效率.3.氣門重疊角的大小對小負荷下的燃燒室內剩余廢氣量起重要作用,從而影響發(fā)動機的燃燒過程和廢氣排放.4.可變氣門定時機構有凸輪相位可變和進氣持續(xù)期可變.3/29/20254可變配氣相位41.凸輪相位可變機構常安裝在雙頂置凸輪軸機構上.2.如我公司5V發(fā)動機凸輪相位可變機構,其本身和鏈條張緊器集成為一體,其工作原理是由一個電控的液壓缸來完成.通過液壓缸的控制可以改變液壓缸中柱塞的升程,同時通過鏈條改變進、排氣凸輪軸間的相對位置,從而改變進氣凸輪軸的相位角.此裝置不能實現連續(xù)可變,只能進行一點(一次性)調節(jié).3600n/min以上進行所謂“功率調節(jié)〞(漲緊),采用較大的進氣門關閉角.缺點是凸輪型線及進氣持續(xù)角均不變,高速時進氣遲閉角增大,但氣門疊開角減小.3/29/20255可變長度進氣管1發(fā)動機間斷進氣所引起的進氣壓力波對發(fā)動機進氣量影響很大，進氣管長度、直徑等進氣系統參數會改變進氣壓力波,因而適當調整這些參數,可以有效利用進氣管的壓力波,提高充氣效率,改善扭矩特性(P=n·M/9550).3/29/20256可變長度進氣管2Audi1.8L/S5V和AudiV62.4L&2.8L5V發(fā)動機均采用一長一短兩組進氣管，利用一閥板控制，低轉速時閥板關閉,使用長進氣管,提上下轉速扭矩(提高進氣速度和慣性增加進氣量，提高氣流強度改善燃燒提高經濟性〕,高速時(4000r/min)閥板翻開,轉換為短進氣管〔阻力小〕.3/29/20257可變長度進氣管3Bora1.8L/S5V發(fā)動機進氣管通過設置在進氣管中部各進氣管之間的一組轉換閥板〔見左以下圖〕進行轉換,原理見右以下圖.3/29/20258發(fā)動機增壓1(簡介)1.增壓就是將空氣預先壓縮然后再供入氣缸,以期提高空氣密度,增加進氣量.2.增壓的優(yōu)點是:比同排量發(fā)動機在相同轉速具有更高扭矩和功率,而且高轉速功率特性好;提高了熱效率;減少了發(fā)動機外型尺寸和單位功率重量;減少了排氣污染及噪聲;對補償高原功率損失有利.3.增壓分類:按結構分為渦輪增壓、機械增壓和氣波增壓等;按增壓比分為低增壓(增壓比小于1.6)、中增壓(增壓比在1.6到2.5)和高增壓(增壓比大于2.5).發(fā)動機車間兩款增壓發(fā)動機均為渦輪增壓發(fā)動機，增壓比在1.7左右.3/29/20259發(fā)動機增壓2(結構與原理示意圖)3/29/202510發(fā)動機增壓3(結構與原理)1.渦輪增壓器是由渦輪室和增壓室組成.渦輪室進氣口與排氣歧管相連,排氣口接在排氣管上;增壓室進氣口與空氣濾清器管路相連.渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓室內,二者同軸剛性連接.2.廢氣渦輪增壓器原理是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓縮來自空氣濾清器管路的空氣,使之增壓進入氣缸.當發(fā)動機轉速加快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步加快,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加噴油量和調整發(fā)動機轉速,就可增加發(fā)動機的輸出功率.

3/29/202511發(fā)動機增壓4(增壓發(fā)動機存在問題及解決措施)3/29/202512發(fā)動機增壓5帶旁通支路的渦輪增壓器，多用于汽油機，如Bora1.8L/T5V和Audi1.8L/T5V發(fā)動機.3/29/202513發(fā)動機增壓6(增壓壓力調節(jié))以BORA1.8L/T5V110KW為例1.增壓壓力的目標值由電腦根據實際扭矩需求計算得出的.2.電腦通過調解電磁閥N75的開啟來調解增壓后的壓力,增壓器廢氣門是由控制膜盒中的增壓壓力與大氣壓力差值來進行的，該差值克服膜盒內壓力彈簧進行廢氣門的開啟及關閉動作.廢氣門關閉,經過增壓器的壓力上升,這樣就能在低轉速區(qū)提高發(fā)動機的扭矩輸出,當增壓壓力到達電腦設定的壓力(1.7P0),那么廢氣門翻開,一局部廢氣通過旁通氣道排出,增壓器渦輪轉速下降,增壓壓力下降.3/29/202514發(fā)動機增壓7(增壓壓力保護)3/29/202515發(fā)動機增壓8可調葉片式渦輪增壓器,多用于柴油機,如Bora1.9LTDI&Audi2.5LTDI發(fā)動機.3/29/202516發(fā)動機增壓9發(fā)動機轉速高時葉片角度變化,調節(jié)廢氣流通面積,從而調節(jié)渦輪轉速.保證最高充氣壓力,廢氣背壓降低.發(fā)動機轉速低時需要高充氣壓力葉片減小了作用于渦輪的廢氣流通面積,廢氣流速加快,渦輪轉速加快.產生足夠的充氣壓力,廢氣背壓也很高.3/29/202517發(fā)動機有害排放物的控制(簡介)有害成分單位汽油機柴油機比較汽柴CO%0.6～50.05～0.5多少HCppm2000500～1000多少NOxppm40001500～2000多少C(碳煙)g/m30.0050.2～0.3少多3/29/202518二次空氣噴射1.二次空氣噴射就是將新鮮空氣引入排氣道,將灼熱廢氣中HC和CO進一步氧化,形成無害的水和二氧化碳.2.二次空氣噴射系統工作原理是空氣泵將經空氣濾清器過濾的新鮮空氣加壓,通過電磁閥控制二次空氣閥開啟,將加壓后的新鮮空氣噴入排氣道.3.二次空氣噴射系統工作工況工況冷卻液溫度作用時間冷起動5℃～30℃100s熱起怠速最大96℃10s4.排放標準在EⅢ以上汽油發(fā)動機必須加裝二次空氣噴射系統.5.具體應用:Bora1.8L/S5VE3(BAF)Bora1.8L/T5VE4(BAE)AudiV62.4L5VE4(BDV)AudiV62.8L5VE4(BBG)3/29/202519廢氣再循環(huán)1廢氣再循環(huán)系統EGR(ExhaustGasRecirculation)/AGR(AbgasRezirkulation)1.廢氣再循環(huán)是針對有害氣體NOx而設置的排氣凈化裝置,一般情況下,氮和氧不能生成化合物,只能在富氧的高溫情況下才能發(fā)生化合反響.發(fā)動機廢氣主要含有H2O、N2、CO2，其熱容較高.利用EGR系統把適量廢氣混入新鮮混合氣使之參與燃燒,便可以降低混合氣氧濃度、吸收燃燒放出的熱量,使燃燒速度減慢、燃燒溫度降低,從而減少NOx生成數量.2.對廢氣再循環(huán)總的控制要求是：NOX排放量隨負荷增加而增加,EGR率也應隨之增加;發(fā)動機水溫低于500C時,不應進行廢氣再循環(huán);怠速和小負荷時,NOX排放量不高,不進行廢氣再循環(huán)