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1、.標(biāo)簽:標(biāo)題篇一:汽車發(fā)動機新技術(shù)的論文 發(fā)動機新技術(shù)-缸內(nèi)直噴式 姓名:吳山林 學(xué)號:5902111009 班級:熱能111 近年來,當(dāng)代汽車汽車飛速發(fā)展,汽車新技術(shù)不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用,帶動汽車性能不斷改善。下面就現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機進(jìn)行簡單介紹。 汽油機的發(fā)展經(jīng)歷了100多年的漫長歷史,其中具有里程碑意義的發(fā)展階段無不是以油氣混合方式和機理的變遷為標(biāo)志的。 早期的化油器式汽油機依靠化油器喉口氣流流速增加所產(chǎn)生的真空度將汽油吸出被高速進(jìn)氣空氣流霧化以及汽油油滴本身的蒸發(fā)而與空氣形成可燃混合汽。油氣混合比(空燃比=進(jìn)氣空氣質(zhì)量/燃油質(zhì)量)取決于化油器喉口的設(shè)計和量孔直徑,負(fù)荷的調(diào)節(jié)是由節(jié)氣門的開度
2、來調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的油氣混合汽量來實現(xiàn)的,因此屬于混合汽外部形成的量調(diào)節(jié)方式,且沒有任何反饋控制。由于汽油-空氣混合汽能在相當(dāng)寬的空燃比范圍內(nèi)點燃,這種不太精確的控制對早期汽油機的正常運行并不存在什么問題。 但是,隨著世界工業(yè)化的發(fā)展,汽車成為不可或缺的主要交通工具,而作為汽車主要動力的這種化油器式汽油機廢氣中的有害成分(C O、H C和N O X等)對大氣造成了污染,而燃燒產(chǎn)物二氧化碳又產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”導(dǎo)致全球氣候變暖。隨著汽車數(shù)量的與日俱增,對人類生存環(huán)境的危害日趨加劇,因此汽車的節(jié)能減排已成為全球刻不容緩需要解決的重要問題。 汽油缸內(nèi)直接噴射從油氣混合機理上可以解決變工況(如車輛加速時)和冷
3、啟動時油氣混合不足的問題。早期的缸內(nèi)直噴式汽油機因噴射技術(shù)水平的限制,噴霧油滴的直徑約為80m。計算表明,一滴這樣大小的油滴在200空氣中需要大約55ms才能完全蒸發(fā)。如果發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為1500r/min的話,這段時間相當(dāng)于495CA(曲軸轉(zhuǎn)角)。顯然,蒸發(fā)時間過長,在這種情況下油氣混合不能主要依靠噴霧來實現(xiàn)。隨著汽油噴射技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機應(yīng)用的汽油泵的供油壓力已達(dá)到512MPa,又采用帶旋流的噴油嘴,霧化性能得以提高,噴霧的油滴直徑約為20m,噴霧錐角可達(dá)50100,常壓下的貫穿度約為100mm 。此時一滴20m 的油滴在上述同樣情況下僅需3.4 ms或31CA就能完全蒸發(fā),因
4、而汽油的蒸發(fā)和與空氣的混合可主要依靠噴霧來實現(xiàn),再加上缸內(nèi)空氣運動的輔助,變工況(如車輛加速時)和冷啟動時不再需要過量噴油,冷啟動噴油量得以大大減少(圖1),有害物排放也將大為降低。同時,由于汽油直接噴入汽缸內(nèi),消除了進(jìn)氣道噴射時形成壁面油膜的弊病,特別是在發(fā)動機尚未暖機的狀態(tài)下,因而能改善變工況時對空燃比的控制,不但能改善車輛的加速響應(yīng)性,而且還能降低此時的有害物排放。 此外,缸內(nèi)直接噴射還可帶來很多其它好處,從而有利于降低燃油耗,達(dá)到節(jié)能和減少溫室氣體二氧化碳排放的目標(biāo)。例如:汽油在缸內(nèi)直接噴射時油滴主要依靠從缸內(nèi)空氣中吸熱而非從壁面吸熱,因而能使混合汽的溫度降低和體積減小,從而有利于提高
5、充氣效率,降低爆震傾向和提高壓縮比。計算表明,在汽油油滴蒸發(fā)完全依靠從空氣中吸熱或者完全依靠從壁面吸熱這兩種極端情況下,缸內(nèi)混合汽的體積在空燃比為12.5時將相差大約7,而混合汽的溫度在上止點前將相差大約50。因此,與進(jìn)氣道噴射汽油機相比,缸內(nèi)直噴式汽油機的充氣效率提高了10,同時爆震傾向也大為降低,表現(xiàn)在受爆震限制的點火時刻可提前若干曲軸轉(zhuǎn)角,因而壓縮比可提高1.52,有利于提高汽油機的熱效率,降低燃油耗(約2%)。特別是有利于汽油機采用增壓,并應(yīng)用較高的壓縮比,克服了由于增壓汽油機壓縮比較小而對部分負(fù)荷燃油耗所帶來的不利影響,同時提高了增壓汽油機在2500r/min以下低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的增壓壓
6、力,1200r/min時的扭矩能夠提高25%,大大改善汽油機的低速扭矩特性和車輛的行駛性能。此外,由于汽油直接噴入汽缸內(nèi),可實現(xiàn)稀薄混合汽分層燃燒,使得低負(fù)荷工況時的空燃比可提高到40以上,從而無需關(guān)小節(jié)氣門來限制進(jìn)氣量,采用像柴油機那樣的質(zhì)調(diào)節(jié)方式,基本上避免了發(fā)動機在換氣過程中的泵氣損失,有利于降低燃油耗。同時,在高空燃比情況下,由于混合汽物性的改變、絕熱指數(shù)的增加以及混合汽分層致使熱損失減少,使得發(fā)動機的熱效率進(jìn)一步提高。由于汽車發(fā)動機經(jīng)常在低負(fù)荷工況下運行,因此分層混合汽燃燒的直噴式汽油機可使平均燃油耗降低1520。在歐洲機動車排放組合循環(huán)(MVEG)行駛試驗中,其燃油耗明顯低于進(jìn)氣道
7、噴射汽油機已達(dá)到了相當(dāng)于非直噴式柴油機的燃油耗水平(圖2) 。 圖3示出了現(xiàn)代汽油機各種技術(shù)改進(jìn)措施的節(jié)油潛力??梢郧宄乜闯?,作為單一措施汽油缸內(nèi)直接噴射蘊藏著最大的節(jié)油(即降低CO2排放量)的潛力。這種效果一方面是由于發(fā)動機的無節(jié)流運行降低了換氣損失,另一方面由于充量分層運行,燃燒在燃燒室中央進(jìn)行,周圍有隔熱的空氣層而減少了壁面熱損失,同時全負(fù)荷時的爆震傾向降低,因而發(fā)動機能夠以較高的壓縮比運行。這些措施在發(fā)動機整個特性曲線場范圍內(nèi)對燃油耗都起到了有利的作用。而燃燒室內(nèi)的充量運動也使得在以化學(xué)計量比混合汽運轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)具有較高的EGR兼容性,因而在該 運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)也能夠獲得節(jié)油效果。 綜上所述
8、,無論是從節(jié)能和減排的角度,還是從提高汽油機動力性能的角度來看,現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機在進(jìn)氣道噴射技術(shù)的基礎(chǔ)上,又將汽油機技術(shù)向前推進(jìn)了一大步,從而成為世界汽油機發(fā)展歷史上又一個重要的里程碑,不言而喻同樣是我國汽車汽油機的重要的發(fā)展方向。 以上海大眾EA888發(fā)動機為例,說起EA888,可謂大眾的明星發(fā)動機。大眾在中國一直以來背負(fù)著“桑塔納發(fā)動機用30年”的王八殼子,就是EA888給揭掉的。先進(jìn)的直噴渦輪增壓技術(shù),全球最佳發(fā)動機的頭銜讓大眾從一干自然吸氣引擎(NA機)中脫穎而出,揚眉吐氣。值得一提的是,在外國大眾汽車中搭載的EA888引擎還帶有稀燃技術(shù)以進(jìn)步降低油耗,但在引入中國后被大眾閹割。E
9、A888的身上具備了多種大眾潛心研究多年的核心高科技,其核心的核心就是缸內(nèi)直噴技術(shù)。普通自然進(jìn)氣發(fā)動機,燃料和空氣的預(yù)混合是在進(jìn)氣歧管內(nèi)的,油壓(汽油)只有3bar左右。等到活塞沖程下行吸氣,預(yù)混合的混合氣進(jìn)一步混合,在燃燒室的高溫下進(jìn)一步霧化,以達(dá)到更好的空混比,最后被火花塞引燃推動活塞。這樣產(chǎn)生的油氣混合物的濃度,氣缸各個不同部位的油氣混合比很難做到精確的控制,燃燒效率無法提高的很多。而缸內(nèi)直噴顧名思義就是把燃油以極高的壓力使其霧化噴入缸內(nèi),它不同于自然吸氣發(fā)動機,將汽油直接噴入缸內(nèi),這里沒有進(jìn)氣道的預(yù)混合,且進(jìn)氣壓力比非渦輪的要大,能達(dá)到更精確的混合比,更好的控制氣缸內(nèi)的混合物的濃度和分
10、布,提高燃油效率和扭矩。但是普通油泵3bar噴油壓力是無法直接噴入缸內(nèi)的,就算噴進(jìn)去,也來不及混合無法點燃,換句話說就是無法工作的。這中間就需要一個特殊的部件共軌高壓油泵。所謂高壓油泵主要的作用就是產(chǎn)生高壓油;采用三個徑向布置的柱塞泵油元件產(chǎn)生高壓油。低壓燃油泵(3-6bar)將燃油輸入高壓油泵,高壓油泵將燃油加壓至 100-150bar送入高壓油軌,最后由共軌油嘴噴入氣缸,完成一個燃料的傳遞和加壓工作,根據(jù)大眾EA888引擎官方設(shè)計文檔,高壓共軌泵的正常工作壓力為725.1 psi (50 個大氣壓) 到2175.5psi (150 個大氣壓),極限承壓200個大氣壓!事實上,最早把燃油加壓
11、噴入,以獲得油氣混合物實現(xiàn)充分燃燒的設(shè)計,并非出現(xiàn)在汽車上。而是來自于美國波音公司幻影工作室這個專為國防部設(shè)計炸彈的工作室發(fā)現(xiàn),普通炸藥之所以威力總比設(shè)計時候的小,原因就在于炸藥無法和空氣充分燃燒。如果在炸彈爆炸瞬間,先釋放出高壓油氣混合物(被稱作云爆劑),再點燃,那就就能獲得比常規(guī)武器威力大得多的炸彈。1公斤云爆劑就相當(dāng)于3.2公斤TNT炸藥的威力。根據(jù)這一原理,美軍設(shè)計出了被稱作炸彈之母(MOAB)的“掩體粉碎機”云爆彈。1991年2月13日下午4點,伊拉克巴格達(dá)阿米里亞防空洞?;糜肮ぷ魇以O(shè)計的“掩體粉碎機”穿透幾十米的地面和鋼筋水泥墻體,將防空洞炸出一個大洞,火光伴著爆炸產(chǎn)生的巨大壓力把
12、人體撕成碎片甩到墻壁上。五分鐘后,第二顆“掩體粉碎機”從炸開的大洞直接鉆進(jìn)防空洞內(nèi),劇烈的爆炸產(chǎn)生沖天大火,將燒焦的尸體在墻壁上形成人形圖案。大火造成4500度的高溫,轉(zhuǎn)眼間把沒炸死的老人、孩子燒成灰燼。防空洞的自動滅火裝置自行啟動,噴出了高壓水龍,大水瞬間被高溫加熱至沸騰,將防空洞下一層受傷的人全部燙死。 既然油氣混合物能有如此驚人的殺傷力,那在汽車上引入顯然也會獲得更高的動力和更省油的表現(xiàn)。根據(jù)云爆彈原理,大眾為高壓泵設(shè)計了一個非常精巧的結(jié)構(gòu),通過進(jìn)氣閥的凸輪軸來為油泵提供動力,這樣很好的解決了油泵和進(jìn)氣閥之間的正時問題,也提高了燃油效率;同時作為一個純機械的結(jié)構(gòu),這個高壓泵具備了非常高的
13、可靠性,大眾(博世)甚至還設(shè)計了一個內(nèi)部保護(hù)回路防止油壓過高??上У氖?,大眾和博世的設(shè)計盡管確保了機械自身的可靠性,但高壓燃油軌(Rail)里的高壓燃料是無法保護(hù)的,為了保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)的順暢性,燃油軌中必須保持一定的壓力。這個在平時是沒有問題的,問題就出在了碰撞上。當(dāng)發(fā)動機受到巨大的外力撞擊時,位于發(fā)動機前部的高壓共軌噴射系統(tǒng)就成了發(fā)動機首先受到撞擊的部分。 未來汽車設(shè)計的發(fā)展必然隨著汽車技術(shù)的進(jìn)步而日新月異,眾多設(shè)計師的藝術(shù)風(fēng)格也會更廣泛更強烈地體現(xiàn)在汽車設(shè)計之中,而給予人們更加廣泛的選擇。高科技下,個性鮮明、更加人性化的汽車將是21世紀(jì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然,因為它符合人類對文化、個性的追求和
14、需要。因此,加大對概念汽車的設(shè)計的重視和投入,將對我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到極大的推進(jìn)作用。篇二:汽車發(fā)動機新技術(shù)的論文 淺談汽車發(fā)動機新技術(shù)-缸內(nèi)直噴式 近年來,當(dāng)代汽車汽車飛速發(fā)展,汽車新技術(shù)不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用,帶動汽車性能不斷改善。下面就現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機進(jìn)行簡單介紹。 汽油機的發(fā)展經(jīng)歷了100多年的漫長歷史,其中具有里程碑意義的發(fā)展階段無不是以油氣混合方式和機理的變遷為標(biāo)志的。 早期的化油器式汽油機依靠化油器喉口氣流流速增加所產(chǎn)生的真空度將汽油吸出被高速進(jìn)氣空氣流霧化以及汽油油滴本身的蒸發(fā)而與空氣形成可燃混合汽。油氣混合比(空燃比=進(jìn)氣空氣質(zhì)量/燃油質(zhì)量)取決于化油器喉口的設(shè)計和量孔直徑,負(fù)
15、荷的調(diào)節(jié)是由節(jié)氣門的開度來調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的油氣混合汽量來實現(xiàn)的,因此屬于混合汽外部形成的量調(diào)節(jié)方式,且沒有任何反饋控制。由于汽油-空氣混合汽能在相當(dāng)寬的空燃比范圍內(nèi)點燃,這種不太精確的控制對早期汽油機的正常運行并不存在什么問題。 但是,隨著世界工業(yè)化的發(fā)展,汽車成為不可或缺的主要交通工具,而作為汽車主要動力的這種化油器式汽油機廢氣中的有害成分(C O、H C和N O X等)對大氣造成了污染,而燃燒產(chǎn)物二氧化碳又產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”導(dǎo)致全球氣候變暖。隨著汽車數(shù)量的與日俱增,對人類生存環(huán)境的危害日趨加劇,因此汽車的節(jié)能減排已成為全球刻不容緩需要解決的重要問題。 汽油缸內(nèi)直接噴射從油氣混合機理上可以解決變
16、工況(如車輛加速時)和冷啟動時油氣混合不足的問題。早期的缸內(nèi)直噴式汽油機因噴射技術(shù)水平的限制,噴霧油滴的直徑約為80m。計算表明,一滴這樣大小的油滴在200空氣中需要大約55ms才能完全蒸發(fā)。如果發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為1500r/min的話,這段時間相當(dāng)于495CA(曲軸轉(zhuǎn)角)。顯然,蒸發(fā)時間過長,在這種情況下油氣混合不能主要依靠噴霧來實現(xiàn)。隨著汽油噴射技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機應(yīng)用的汽油泵的供油壓力已達(dá)到512MPa,又采用帶旋流的噴油嘴,霧化性能得以提高,噴霧的油滴直徑約為20m,噴霧錐角可達(dá)50100,常壓下的貫穿度約為100mm 。此時一滴20m 的油滴在上述同樣情況下僅需3.4 ms或
17、31CA就能完全蒸發(fā),因而汽油的蒸發(fā)和與空氣的混合可主要依靠噴霧來實現(xiàn),再加上缸內(nèi)空氣運動的輔助,變工況(如車輛加速時)和冷啟動時不再需要過量噴油,冷啟動噴油量得以大大減少(圖1),有害物排放也將大為降低。同時,由于汽油直接噴入汽缸內(nèi),消除了進(jìn)氣道噴射時形成壁面油膜的弊病,特別是在發(fā)動機尚未暖機的狀態(tài)下,因而能改善變工況時對空燃比的控制,不但能改善車輛的加速響應(yīng)性,而且還能降低此時的有害物排放。此外,缸內(nèi)直接噴射還可帶來很多其它好處,從而有利于降低燃油耗,達(dá)到節(jié)能和減少溫室氣體二氧化碳排放的目標(biāo)。例如:汽油在缸內(nèi)直接噴射時油滴主要依靠從缸內(nèi)空氣中吸熱而非從壁面吸熱,因而能使混合汽的溫度降低和體
18、積減小,從而有利于提高充氣效率,降低爆震傾向和提高壓縮比。計算表明,在汽油油滴蒸發(fā)完全依靠從空氣中吸熱或者完全依靠從壁面吸熱這兩種極端情況下,缸內(nèi)混合汽的體積在空燃比為12.5時將相差大約7,而混合汽的溫度在上止點前將相差大約50。因此,與進(jìn)氣道噴射汽油機相比,缸內(nèi)直噴式汽油機的充氣效率提高了10,同時爆震傾向也大為降低,表現(xiàn)在受爆震限制的點火時刻可提前若干曲軸轉(zhuǎn)角,因而壓縮比可提高 1.52,有利于提高汽油機的熱效率,降低燃油耗(約2%)。特別是有利于汽油機采用增壓,并應(yīng)用較高的壓縮比,克服了由于增壓汽油機壓縮比較小而對部分負(fù)荷燃油耗所帶來的不利影響,同時提高了增壓汽油機在2500r/min
19、以下低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的增壓壓力,1200r/min時的扭矩能夠提高25%,大大改善汽油機的低速扭矩特性和車輛的行駛性能。此外,由于汽油直接噴入汽缸內(nèi),可實現(xiàn)稀薄混合汽分層燃燒,使得低負(fù)荷工況時的空燃比可提高到40以上,從而無需關(guān)小節(jié)氣門來限制進(jìn)氣量,采用像柴油機那樣的質(zhì)調(diào)節(jié)方式,基本上避免了發(fā)動機在換氣過程中的泵氣損失,有利于降低燃油耗。同時,在高空燃比情況下,由于混合汽物性的改變、絕熱指數(shù)的增加以及混合汽分層致使熱損失減少,使得發(fā)動機的熱效率進(jìn)一步提高。由于汽車發(fā)動機經(jīng)常在低負(fù)荷工況下運行,因此分層混合汽燃燒的直噴式汽油機可使平均燃油耗降低1520。在歐洲機動車排放組合循環(huán)(MVEG)行駛試驗中
20、,其燃油耗明顯低于進(jìn)氣道噴射汽油機已達(dá)到了相當(dāng)于非直噴式柴油機的燃油耗水平(圖2) 。 圖3示出了現(xiàn)代汽油機各種技術(shù)改進(jìn)措施的節(jié)油潛力。可以清楚地看出,作為單一措施汽油缸內(nèi)直接噴射蘊藏著最大的節(jié)油(即降低CO2排放量)的潛力。這種效果一方面是由于發(fā)動機的無節(jié)流運行降低了換氣損失,另一方面由于充量分層運行,燃燒在燃燒室中央進(jìn)行,周圍有隔熱的空氣層而減少了壁面熱損失,同時全負(fù)荷時的爆震傾向降低,因而發(fā)動機能夠以較高的壓縮比運行。這些措施在發(fā)動機整個特性曲線場范圍內(nèi)對燃油耗都起到了有利的作用。而燃燒室內(nèi)的充量運動也使得在以化學(xué)計量比混合汽運轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)具有較高的EGR兼容性,因而在該 運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)也能夠
21、獲得節(jié)油效果。 綜上所述,無論是從節(jié)能和減排的角度,還是從提高汽油機動力性能的角度來看,現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機在進(jìn)氣道噴射技術(shù)的基礎(chǔ)上,又將汽油機技術(shù)向前推進(jìn)了一大步,從而成為世界汽油機發(fā) 篇三:汽車概論論文-汽車發(fā)動機新技術(shù) 汽車發(fā)動機新技術(shù) 河北工業(yè)大學(xué)/內(nèi)燃機/韓超 【內(nèi)容提要】 汽車的誕生發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷的一個多世紀(jì),汽車技術(shù)的發(fā)展已成為帶動整個社會科技進(jìn)步的重要標(biāo)志,對人類文明有著不可忽視的影響,而汽車的心臟發(fā)動機的科學(xué)技術(shù)水平起著重中之重的作用,隨著信息、機械和電子等技術(shù)的快速發(fā)展,發(fā)動機電子控制、多氣門、可變氣門正時、可變氣門升程、雙渦輪增壓、高壓共軌等先進(jìn)技術(shù)也已經(jīng)深入人心,此外,為
22、適應(yīng)汽車的多變工況運行,還有一些特別的新技術(shù)可變壓縮比、缸內(nèi)直噴、自動啟停等應(yīng)運而生。 【關(guān)鍵字】汽車發(fā)動機、可變壓縮比、缸內(nèi)直噴、自動啟停 伴隨汽車工業(yè)近百年的連續(xù)進(jìn)步,汽車發(fā)動機技術(shù)也綜合了大量的高新技術(shù)使其具有更高的功率密度、更好的燃油經(jīng)濟(jì)性、更低的排放污染,如發(fā)動機電子控制、多氣門、可變氣門正時、可變氣門升程、雙渦輪增壓、高壓共軌、可變壓縮比、BlueDIRECT、缸內(nèi)直噴、自動啟停等等。下面我們就后四種作詳細(xì)介紹。 一、可變壓縮比(Variable Compression Ratio) 可變壓縮比(VCR)的目的在于提高增壓發(fā)動機的燃油經(jīng)濟(jì)性。在增壓發(fā)動機中為了防止爆震其壓縮比低于自
23、然吸氣式發(fā)動機。在增壓壓力低時熱效率降低使燃油經(jīng)濟(jì)性下降。特別在渦輪增壓發(fā)動機中由于增壓度上升緩慢在低壓縮比條件下扭矩上升也很緩慢形成增壓滯后現(xiàn)象。即發(fā)動機在低速時,增壓作用滯后,要等到發(fā)動機加速至一定轉(zhuǎn)速后增壓系統(tǒng)才起到作用。解決這個問題,可變壓縮比是重要方法。即在增壓壓力低的低負(fù)荷工況使壓縮比提高到與自然吸氣式發(fā)動機壓縮比相同或超過,在高增壓的高負(fù)荷工況下適當(dāng)降低壓縮比。換言隨著負(fù)荷的變化連續(xù)調(diào)節(jié)壓縮比以便能夠從低負(fù)荷到高的整個工況范圍內(nèi)有提高熱效率。 多連桿VCR系統(tǒng) VCR系統(tǒng)使用一種新的活塞-曲軸系統(tǒng)并入一個多連桿機制來改變活塞在上止點的移動并因此獲得了與工況相匹配的最佳的壓縮比。這
24、一多連桿可變壓縮比機構(gòu)可以在不提高發(fā)動機尺寸和重量的情況下安裝。 運動規(guī)律:活塞與曲軸通過上連桿與下連桿連在一起。下連桿也通過控制連桿連接到了控制軸偏心軸頸中心。曲軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致了下連桿圍繞著主軸頸的中心旋轉(zhuǎn),同時圍繞著曲柄銷的中心轉(zhuǎn)動。 壓縮比改變的原理:移動偏心軸的中心向上使下連桿順時針傾斜,因此使活塞的上止點和下止點的位置同時下降以降低壓縮比。相反,偏心軸的中心向下移動可以提高壓縮比。 在低速低負(fù)荷時采用高壓縮比14:1以獲得提高燃油經(jīng)濟(jì)性的最佳效果; 隨著負(fù)荷的增加,減小壓縮比以防止爆震發(fā)生; 為了在全負(fù)荷時采用高增壓,將壓縮比設(shè)為最低值8:1。 結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過在發(fā)動機低負(fù)荷下應(yīng)用廢氣再
25、循環(huán)并提高壓縮比、在高負(fù)荷下采用更高的增壓壓力并降低壓縮比,這樣都可以提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟(jì)性和輸出功率。 二、缸內(nèi)直噴技術(shù)(BlueDirect、TFSI、EcoBoost、SIDI) 缸內(nèi)直噴就是將燃油噴嘴安裝于氣缸內(nèi),直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合。噴射壓力也進(jìn)一步提高,使燃油霧化更加細(xì)致,真正實現(xiàn)了精準(zhǔn)地按比例控制噴油并與進(jìn)氣混合,并且消除了缸外噴射的缺點。同時,噴嘴位置、噴霧形狀、進(jìn)氣氣流控制,以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計,使油氣能夠在整個氣缸內(nèi)充分、均勻的混合,從而使燃油充分燃燒,能量轉(zhuǎn)化效率更高。 缸內(nèi)直噴結(jié)構(gòu) BlueDIRECT是奔馳的第三代汽油缸內(nèi)直噴技術(shù),這一技術(shù)的核心主要是
26、能夠在一毫秒內(nèi)連續(xù)四次放電的多火花點火技術(shù)(Multi-spark ignition)和能夠在一個行程內(nèi)最多噴射五次燃油的壓電式噴油嘴,再加上優(yōu)化的缸內(nèi)渦流設(shè)計,帶來了混合更充分的混合氣和更充分的燃燒效果,使燃料的燃燒效率進(jìn)一步提高,同時達(dá)到了更高的排放標(biāo)準(zhǔn)。 搭載這一技術(shù)的發(fā)動機于2010年正式亮相,目前該技術(shù)已經(jīng)較廣泛的應(yīng)用于奔馳的新V6、V8以及直列四缸發(fā)動機上,他們分別服役于奔馳的S級、E級以及最新的奔馳B級和新ML車型上。 多火花點火技術(shù) TFSI代表的是Twincharger Fuel Stratified Injection這幾個單詞首字母的縮寫,通過字母表面意思可以理解為雙增壓
27、+分層燃燒+噴射的意思。TSI發(fā)動機是在FSI技術(shù)的基礎(chǔ)之上,安裝了一個渦輪增壓器和一個機械增壓器,鑒于渦輪增壓和機械增壓的特性,機械增壓可以從怠速開始就能為發(fā)動機提供增壓效果,彌補了渦輪增壓系統(tǒng)的延時缺點,所以TFSI是一種極高效率的發(fā)動機形式,會是動力性與燃油燃油經(jīng)濟(jì)性的完美統(tǒng)一。 EcoBoost是福特對于未來使用渦輪增壓和缸內(nèi)直噴兩項核心技術(shù)發(fā)動機的總稱。在傳統(tǒng)汽油發(fā)動機的基礎(chǔ)上,EcoBoost發(fā)動機進(jìn)一步添加了燃油缸內(nèi)直噴、渦輪增壓和雙獨立可變氣門正時系統(tǒng)這三大關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢,不僅保證了澎湃的動力輸出,而且優(yōu)化了燃油經(jīng)濟(jì)性高達(dá)20%,并降低15%的二氧化碳排放。 福特EcoBoost
28、發(fā)動機融合了三大關(guān)鍵技術(shù)的協(xié)同優(yōu)勢:燃油高壓直噴、先進(jìn)渦輪增壓器和雙獨立可變氣門正時系統(tǒng)。 每項技術(shù)各有所長,三大技術(shù)的整合體現(xiàn)了EcoBoost發(fā)動機設(shè)計理念,包括: 優(yōu)化的發(fā)動機效率-有效提升燃油經(jīng)濟(jì)20%,同時降低二氧化碳排放15%。 更豐富的駕駛樂趣-低轉(zhuǎn)速下的強大扭矩和寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的優(yōu)異響應(yīng)。 小排量帶來的優(yōu)勢-享受傳統(tǒng)高排量發(fā)動機的輸出動力,卻擁有小排量發(fā)動機體積小、重量輕和油耗低的好處。 福特EcoBoost SIDI是Spark Ignition Direct Injection的縮寫,直譯為火花點燃直接噴射技術(shù)。其實現(xiàn)的原理和一般的直噴發(fā)動機并無二致:凸輪軸驅(qū)動的燃油泵為供油系統(tǒng)提供高壓燃油,共軌噴油嘴將高壓燃油直接注入汽缸,點火時間就可以得到精確的控制,而且高壓噴射和極細(xì)的噴嘴設(shè)計則保證了噴油量的精確計算。缸內(nèi)
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