國內外汽車發動機的現狀和發展趨勢
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- 國內外汽車發動機的現狀和發展趨勢 伴隨著汽車產銷量的不斷增長,從而帶來了世界石油資源日趨枯竭的壓力, 面對汽車急劇增長對環境的影響, 世界汽車界不停地在尋找實現汽車工業可持續發展的解決方法,對發動機的環保,能源諸方面的技術加以改進。
一. 柴油機的發展及現狀
1.1柴油機的性能特點
(1)好的燃油經濟性。
(2)有能量密度高,燃油消耗率低,這對節約能源和提高經濟效益都很重要。
(3)結構較復雜,零部件材料和工藝要求較高,制造成本較高,與汽油機相比質量較大。柴油機主要有三大優點:
(1) 經濟。首先,每單位柴油的能量含量比汽油高;其次,柴油機的壓燃特性, 使其熱效率比汽油機高。一般柴油機的油耗要比汽油機的低 30%~40%。
(2) 環保。一般來說, 機動車的主要排放物有一氧化碳、碳氫化合物、二氧化碳、顆粒物和氮氧化物。相對而言, 柴油機的一氧化碳、碳氫化合物和二氧化碳排放量極低, 但在顆粒物和氮氧化物的排放控制上要比汽油機更難處理。 這是柴油機本身的特性造成的, 可通過現代技術處治。
(3) 柴油機低速大扭矩的特性, 為汽車提供了更好的使用性能。 通過采用先進的燃油噴射技術和電控技術, 現代柴油機在動力性、加速性、舒適性指標上已經無異于汽油機。
1.2國內發動機的技術特點
(1)智能省油VVT-i
近年生產的豐田轎車,包括最新的威姿大都裝配了標準有“VVT-i”字樣的發動機。VVT-i,是英文“Variable Valve Timing intake”的縮寫,意思是“智能可變配氣正時”。由于采用電子控制單元(ECU)控制,因此豐田起了一個好聽的中文名稱叫“智能型可變氣門正時系統”。該系統主要控制氣門凸輪軸。VVT-i是一種控制進氣凸輪軸氣門正時的裝置,它通過調整凸輪軸轉角配氣正時進行優化,從而提高了發動機在所有轉速范圍內的動力性,燃油經濟性,降低尾氣的排放。
(2)共軌與四氣門技術
國外柴油機目前一般采用共軌新技術、四氣門技術和渦輪增壓中冷技術相結合, 使發動機在性能和排放限值方面取得較好的成效,能滿足歐3排放限值法規的要求。
四氣門結構(二進氣二排氣)不僅可以提高充氣效率,更由于噴油嘴可以居中布置, 使多孔油束均勻分布,可為燃油和空氣的良好混合創造條件;同時, 可以在四氣門缸蓋上將進氣道設計成兩個獨立的具有為同形狀的結構,以實現可變渦流。 這些因素的協調配合,可大大提高混合氣的形成質量(品質),有效降低碳煙顆粒、HC 和 NOX 排放并提高熱效率。
(3)高壓噴射和電控噴射技術
高壓噴射和電控噴射技術是目前國外降低柴油機排放的重要措施之一, 高壓噴射和電控噴射技術的有效采用,可使燃油充分霧化,各缸的燃油和空氣混合達到最佳, 從而降低排放,提高整機(車)性能。
(4)渦輪增壓技術
渦輪增壓發動機是依靠渦輪增壓器來加大發動機進氣量的一種發動機,渦輪增壓器(Turbo)實際上就是一個空氣壓縮機。它是利用發動機排出的廢氣作為動力來推動...