《技術(shù)發(fā)動機(jī)》PPT課件.ppt

汽車新技術(shù)模塊 發(fā)動機(jī)部分 學(xué)習(xí)內(nèi)容 混合動力 柴油機(jī)共軌 汽油機(jī)缸內(nèi)噴射 可變配氣相位與氣門舉升系統(tǒng) 一 可變氣門正時與舉升系統(tǒng) 日產(chǎn) VTC CVTC 豐田 VVT I VVTL i 寶馬 VANOS DoubleVANOS Valvetronic 少了節(jié)氣門本田 VTEC i VTEC 大眾VVT馬自達(dá)S VT 靜態(tài)凸輪軸 油泵控制 稱為燃油控制閥OCV 可變配氣相位 怠速時 進(jìn)氣門延時關(guān)閉 扭距調(diào)整 轉(zhuǎn)速在1000 min以上時 進(jìn)氣門提前關(guān)閉 左側(cè)凸輪軸調(diào)整器向下 右側(cè)調(diào)整器向上運(yùn)動 功率調(diào)整轉(zhuǎn)速在3700rpm以上時 左側(cè)凸輪軸調(diào)整器向上 右側(cè)調(diào)整器向下運(yùn)動 進(jìn)氣門延遲關(guān)閉 凸輪調(diào)節(jié)器 進(jìn)氣門遲后關(guān) 高速時高速進(jìn)氣門開 關(guān)時刻 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高時 進(jìn)氣管內(nèi)氣流快 活塞在向上運(yùn)動過程中 混合氣應(yīng)可繼續(xù)涌入氣缸 為增加混合氣量 進(jìn)氣門延遲關(guān)閉 功率調(diào)整 調(diào)整功率時 鏈條下部短 上部長 進(jìn)氣門延遲關(guān)閉 進(jìn)氣管內(nèi)氣流速高 氣缸充氣量足 因此高轉(zhuǎn)速時 功率大 本田雅閣發(fā)動機(jī)可變配氣相位系統(tǒng)組成 本田雅閣發(fā)動機(jī)可變配氣相位工作原理 本田雅閣發(fā)動機(jī)可變配氣相位工作原理 二 汽油機(jī)缸內(nèi)噴射 1 發(fā)展過程及現(xiàn)狀1954年 第一輛匹配4沖程汽油噴射發(fā)動機(jī)的轎車誕生了 它就是奔馳300SL 2001年7月的勒芒24小時耐力賽上獲勝的奧迪R8 它匹配著帶雙增壓的V8FSI直噴發(fā)動機(jī) 出色的表現(xiàn)使它領(lǐng)先一圈 良好的燃油經(jīng)濟(jì)性使它延長了加油的間隔 有力證明了直噴不僅有出色的動力表現(xiàn) 燃油還要節(jié)省8 不僅是這些 R8車手認(rèn)為發(fā)動機(jī)動力反映敏捷且非常到位 奧迪可變氣門升程系統(tǒng) AudiValveliftSystem 在發(fā)動機(jī)高負(fù)載的情況下 AVS系統(tǒng)作動將凸輪向右推動7毫米 使角度較大的凸輪得以推動氣門頂桿 在此情況下 氣門升程可達(dá)到11毫米 以提供燃燒室最佳的進(jìn)氣流量和進(jìn)氣流速 實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)勁的動力輸出 而在發(fā)動機(jī)低負(fù)載的情況 為了追求發(fā)動機(jī)節(jié)油性能 此時AVS系統(tǒng)則將凸輪推至左側(cè) 以較小的凸輪推動氣門頂桿 此時氣門升程可在2毫米至5 7毫米之間進(jìn)行調(diào)整 由于采用不對稱的進(jìn)氣升程設(shè)計 因此空氣以螺旋方式進(jìn)入燃燒室 在搭配特殊外廓的燃燒室和活塞頭設(shè)計 可讓汽缸內(nèi)的油氣混合狀態(tài)進(jìn)一步優(yōu)化 奧迪AVS可變氣門升程系統(tǒng)可以在700至4000RPM轉(zhuǎn)速之間工作 AVS系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)在于可降低7 的油耗 特別是以中轉(zhuǎn)速域進(jìn)行定速巡航時 AVS系統(tǒng)的節(jié)油效果最為明顯 最節(jié)省燃油 最高可達(dá)20 還有較大的開發(fā)潛力 2 缸內(nèi)噴射優(yōu)點(diǎn) 燃油節(jié)省率 從 到 電子調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng) 凸輪軸正時調(diào)節(jié) 廢氣再循環(huán) 可變壓縮比 氣缸關(guān)閉 稀混合氣模式 均質(zhì) 全可變氣門機(jī)構(gòu) 機(jī)械式 電子氣門機(jī)構(gòu) 汽油直噴裝置 差異范圍 VVT I I VTEC國內(nèi)日系車發(fā)動機(jī)技術(shù)水平 燃油消耗水平 邁騰裝備的TSI發(fā)動機(jī)技術(shù)水平 燃油消耗水平 潛力明顯優(yōu)于日系車 發(fā)動機(jī)技術(shù)進(jìn)步 油耗降低趨勢 節(jié)油實(shí)力 節(jié)油潛力 產(chǎn)品知識概述 摘自一汽大眾網(wǎng)站 FSI是FuelStratifiedInjection的詞頭縮寫 意指燃油分層噴射 是直噴式汽油發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的一項創(chuàng)新的革命性技術(shù) 奧迪采用的FSI 燃油直噴技術(shù)在同等排量下實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的完美結(jié)合 是當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)動機(jī)技術(shù)中最為成熟 最先進(jìn)的燃油直噴技術(shù) 并引領(lǐng)了汽油發(fā)動機(jī)的發(fā)展趨勢 將燃油直接噴射入氣缸的FSI發(fā)動機(jī)相比傳統(tǒng)的將燃油噴射至進(jìn)氣歧管的發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于 動力性顯著提高 輸出更高的扭矩和功率 同時燃油消耗降低可達(dá)15 缸壁熱損耗小 由于分層充氣模式的燃燒只發(fā)生在火花塞附近 所以缸壁上的熱損耗是很少的熱效率提高了 燃燒區(qū)域 分層充氣模式 廢氣再循環(huán)率高 強(qiáng)制分層充氣可使廢氣再循環(huán)率高達(dá)35 廢氣再循環(huán) 在分層充氣模式總發(fā)生在均質(zhì)模式 轉(zhuǎn)速低于40001 min且中等負(fù)荷時 發(fā)生 但在怠速時不發(fā)生 壓縮比高 吸入的空氣通過直接噴入燃燒室來冷卻下來降低了爆震的可能性可提高壓縮比 這就提高了壓縮終了壓力熱效率提高了 3 奧迪系統(tǒng)的工作原理 工作模式共有三種工作模式 分層充氣模式均質(zhì)稀混合氣模式均質(zhì)混合氣模式 分層充氣模式 進(jìn)氣節(jié)氣門打開 節(jié)流損失小 進(jìn)氣歧管翻板封住下進(jìn)氣道 于是空氣運(yùn)動就加速了吸入的空氣呈旋轉(zhuǎn)狀進(jìn)入氣缸 節(jié)氣門 進(jìn)氣歧管翻板 上進(jìn)氣道 旋轉(zhuǎn)氣流 氣流凹坑 分層充氣模式 噴油噴油開始于約上止點(diǎn)前60 噴油結(jié)束于約上止點(diǎn)前45 燃油被噴射到燃油凹坑內(nèi)噴油時刻對混合氣的形成有很大影響 高壓噴油閥 燃油凹坑 氣流凹坑 分層充氣模式 混合氣形成混合氣形成只發(fā)生在40 50 曲軸角之間如果曲軸角小于這個范圍 無法點(diǎn)燃混合氣如果曲軸角大于這個范圍 混合氣就變成均質(zhì)充氣了空氣 燃油比 1 6 3 混合形成區(qū) 分層充氣模式 燃燒只有混合好的氣霧被點(diǎn)火燃燒混合好的氣霧周圍的氣體起隔離作用缸壁熱損耗小熱效率提高了點(diǎn)火時刻范圍窄 燃燒區(qū) 均質(zhì)稀混合氣模式 進(jìn)氣與分層充氣相同節(jié)氣門大開進(jìn)氣歧管翻板關(guān)閉 節(jié)氣門 進(jìn)氣歧管翻板 均質(zhì)稀混合氣模式 噴油燃油約在點(diǎn)火上止點(diǎn)前300 時噴入 吸氣行程 空氣 燃油比約 1 55 噴射油束 空氣流 均質(zhì)稀混合氣模式 混合氣形成可用時間較長均質(zhì)混合氣分配 稀混合氣分配 均質(zhì)稀混合氣模式 燃燒燃燒發(fā)生在整個燃燒室內(nèi)點(diǎn)火時刻可自由選擇 燃燒區(qū) 均質(zhì)模式 噴油 混合氣形成和燃燒與均質(zhì)稀混合氣模式是一樣的空氣 燃油混合氣 1 高壓噴油閥 均質(zhì)混合氣分配 燃燒區(qū) 進(jìn)氣歧管翻板切換 A42 0lTFSI 發(fā)動機(jī) 工作原理發(fā)動機(jī)控制單元啟動進(jìn)氣歧管翻板電機(jī)V157進(jìn)氣歧管翻板通過一個共同的軸來調(diào)節(jié)可通過集成在電機(jī)內(nèi)的電位計來進(jìn)行自診斷 4 燃油供給系統(tǒng)組成 功率電子 帶有壓力限制閥的汽油濾清器 G410 高壓泵 噴油嘴 G247 帶傳感器的汽油泵 油軌50 110bar 0 25 6bar N276 單活塞高壓泵 單活塞高壓泵由凸輪軸以機(jī)械方式來驅(qū)動電動燃油泵給高壓泵預(yù)供油 預(yù)供油壓力約為6bar高壓泵產(chǎn)生燃油軌內(nèi)所需要的壓力壓力緩沖器會吸收高壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力波動 燃油泵驅(qū)動凸輪 凸輪軸 壓力建立 泵活塞向下運(yùn)動燃油以最高6bar的壓力經(jīng)進(jìn)油閥進(jìn)入泵腔 另外泵活塞向下運(yùn)動也會吸入燃油 泵活塞向上運(yùn)動燃油被壓縮 于是通過油軌的壓力就升高 高壓燃油就被輸送到燃油分配管內(nèi) 壓力調(diào)節(jié) 燃油計量閥該閥控制燃油軌內(nèi)的燃油壓力如果該閥在供油升程結(jié)束前啟動了 那么泵腔內(nèi)的壓力就會卸掉燃油流向泵的吸油以側(cè)單向閥用于防止燃油分配管內(nèi)的油軌壓力卸掉 高壓噴油閥 燃油系統(tǒng) 任務(wù) 燃油形成細(xì)霧正確計量出所需燃油量將燃油準(zhǔn)確地噴到燃燒室內(nèi)相應(yīng)區(qū)域在正確的時刻噴油進(jìn)氣歧管噴射 在6000U min20msFSI分層充氣模式 在6000U min5ms該閥工作時 由于有壓力差 所以燃油被直接壓入燃燒室 燃油分配管的入口 帶細(xì)濾網(wǎng) 電磁線圈 供電接頭 四氟乙烯密封圈 壓力彈簧 帶銜鐵的閥針 閥座 出油孔 三 柴油機(jī)共軌系統(tǒng) 組成 泵結(jié)構(gòu) 1 驅(qū)動軸2 偏心凸輪3 泵器件及泵活塞4 進(jìn)油閥5 出油閥6 進(jìn)油口 工作原理 噴油器工作原理 四 混合動力 混合動力就是指汽車使用汽油驅(qū)動和電力驅(qū)動兩種驅(qū)動方式 HEV Hybrid ElectricVehicel 混合動力裝置由于構(gòu)造復(fù)雜 成本較高 在電動汽車時代到來之前 混合動力型汽車只是一種過渡產(chǎn)品 1 優(yōu)點(diǎn) 1 采用復(fù)合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率 此時處于油耗低 污染少的最優(yōu)工況下工作 需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時 由電池來補(bǔ)充 負(fù)荷少時 富余的功率可發(fā)電給電池充電 2 因為有了電池 可以十分方便地回收制動時 下坡時 怠速時的能量 優(yōu)點(diǎn) 3 在繁華市區(qū) 可關(guān)停內(nèi)燃機(jī) 由電池單獨(dú)驅(qū)動 實(shí)現(xiàn) 零 排放 4 有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào) 取暖 除霜等純電動汽車遇到的難題 5 可以利用現(xiàn)有的加油站加油 不必再投資 6 可讓電池保持在良好的工作狀態(tài) 不發(fā)生過充 過放 延長其使用壽命 降低成本 2 分類 混合動力總成以動力傳輸路線分類 可分為串聯(lián)式 并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種 福特混合動力系統(tǒng) 05款翼虎 串聯(lián)式 并聯(lián)式 混聯(lián)式 啟動以及中速以下行駛 常規(guī)行駛時 加速時 減速或制動時 Toyota混合動力系統(tǒng) THSII 起步 低速 通常行駛 急加速 上坡 減速 制動 停車時 行駛時主要依靠電動機(jī) 通過控制電動機(jī)和發(fā)動機(jī) 實(shí)現(xiàn)最低油耗行駛 為得到更大的功率輸出同時使用電動機(jī)和發(fā)動機(jī) 利用車輪轉(zhuǎn)動發(fā)電 給蓄電池充電 電動機(jī)和發(fā)電機(jī)均自動停止 不消耗汽油 蓄電池 動力分割機(jī)構(gòu) 發(fā)電機(jī) 動力控制組合 發(fā)動機(jī) 電動機(jī) 180個鋰離子電池單元組成的30個電池模塊所構(gòu)成 容量為26 5千瓦時 能夠提供150公里的行駛里程 2013年投產(chǎn)的時候 其續(xù)航里程可能會增大 最高時速被限定在135公里 小時 0至100公里 小時的提速過程可在11 8秒內(nèi)完成 電池系統(tǒng)安裝于高爾夫后背箱下面底部 后排座椅下面以及前后排座椅之間下面的底