发动机节能新技术Word

作者:bbin直营现金网 发布时间:2020-10-29 14:15

  发动机节能新技术Word_能源/化工_工程科技_专业资料。发动机节能新技术 随着能源紧缺愈来愈严重,国际市场上的原油价格已突破 100 美元/桶。 燃油价格上涨的大趋势在今后几十年内是不可避免的,因此节油型汽车的需 求将主导市场。未来汽车公司之间竞争的焦点必

  发动机节能新技术 随着能源紧缺愈来愈严重,国际市场上的原油价格已突破 100 美元/桶。 燃油价格上涨的大趋势在今后几十年内是不可避免的,因此节油型汽车的需 求将主导市场。未来汽车公司之间竞争的焦点必然是在汽车的燃油经济性方 面。汽车企业要想生存和持续发展,必须及早做好准备。 目前国内 99%以上的乘用车是汽油车。可以预计,将来的汽油车仍将是 国内汽车的主力。这不仅因为柴油供应紧张的局面预计仍将持续,而且在过 去十几年汽油机技术有了突破性的进展,能够大幅度提高热效率。有实验数 据显示,按照欧美汽车测试规定,应用高效汽油机技术的汽车平均油耗有可 能比常规电喷汽油车提高 25%~30%。同时,应用高效汽油机技术的单机成 本要小于其他技术,例如混合动力、柴油机等。因此,开发高效汽油机技术 对汽车节能是极其必要的。汽车的能量流向,发动机损失 62.4%,空转损失 17.2%,附属设备耗能 2.2%,传动损失 5.6%,空气阻力损失 2.6%,滚动阻 力损失 4.2%,惯性、制动损失 5.8%。在汽油发动机汽车中,超过 62%的燃 料能量损失在内燃机(ICE)中,内燃机在把燃料的化学能转化为机械能时效 率是很低的,发动机内的摩擦、进气和排气要损耗能量,并且还有热量损失。 从理论应用上看,能够进一步提高发动机能量效率的先进技术主要有: 1、发动机可变气门正时技术(VVT,Variable Valve Timing) 该系统通过配备的控制及执行系统,对发动机凸轮的相位进行调节,从 而使得气门开启、关闭的时间随发动机转速的变化而变化,以提高充气效率, 增加发动机功率。其原理是根据发动机的运行情况,调整进气(排气)的量, 和气门开合时间、角度,使进入的空气量达到最佳,提高燃烧效率。优点是省 油,功升比大而缺点是中段转速扭矩不足。可变配气相位是现代汽车技术手段 中的新技术之一。它改变了配气相位固定不变的状态,在发动机运转工况范围 内提供最佳的配气正时,提高了充气系数,较好地解决了高转速与低转速、大 负荷与小负荷下动力性与经济性的矛盾,在一定程度上改善了废气排放、怠速 稳定性和低速平稳性,降低了怠速转速。 可变配气技术,从大类上分,包括可变气门正时和可变气门行程两大类。 发动机只匹配可变气门正时,如丰田的 VVT—i 发动机;发动机只匹配了可变 气门行程,如本田的 VTEC;发动机既匹配可变气门正时又匹配可变气门行程, 如丰田的 VVTL—i,本田的 i—VTEC。可变气门正时在发动机高速运转的时候, 需要较大的气门叠开角来达到充气充分的目的。而在发动机怠速的时候,气门 叠开角应该相应变小,达到降低排放的目的。传统的固定相位角的凸轮轴由于 相位角已经固定所以不能满足这种要求。而 VVT 技术可以通过螺旋槽式 VVT-i 控制器调节凸轮轴调节气门开闭,满足不同工况需求,达到增加功率、减少油 耗,改善排放的目的。 2、可变排量技术(DOD, Displacement On Demand) 对 8 缸或 6 缸发动机,在汽车的动力需求不需要所有气缸都工作时,自 动让其中的一半气缸停止工作,相应地使发动机变成 4 缸或 3 缸发动机。这 种方法可以使发动机能量效率提高 7.5%左右,如实际应用中的闭缸节油技 术。DOD 可变排量控制技术在发动机负荷较小的情况下,能将发动机的 6 缸 燃烧智能切换成 3 缸燃烧,达到节省燃油、降低排放的双重功效;当急加速 或爬坡需要加大动力时,DOD 又会启动所有汽缸,快速提升发动机的动力输 出能量。 DOD 可变排量控制技术的切换速度非常之快,以毫秒计的时间无从影 响发动机的转速,驾驶者不会感觉到发动机切换的变化。DOD 可变排量控制 技术是美国通用公司研制的最为实效的节能技术,它是通过细分引擎工作状 态,从根本上减少工作缸数,以最直接的方式达到节约燃油的目的。 可以说 DOD 可变排量控制技术是通用生产的最先进、最实际的节油技 术。造福了不少车主,作为汽车界的大品牌,通用还将致力研发更加先进的 环保能源,我们期待着通用汽车带给我们的汽车新理念。 3、涡轮增压技术 利用发动机排出的废气驱动涡轮工作,将空气或可燃混合气在进入气缸之 前被压缩,使进气行程实际进入气缸的空气或可燃混气比普通发动机多得 多,从而增大发动机的功率。这种方法也可以使发动机能量效率提高 7.5% 左右,同时,在相同发动机功率的情况下,可以把发动机做得更小。不论大、 中型发动机上,还是小型发动机上,废气涡轮增压已得到广泛应用。涡轮增 压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车 子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候 相比可以增加 40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压 之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的 1.8T 涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到 2.4L 发动机的水平, 但是耗油量却比 1.8 发动机并不高多少,在另外一个层面上来说就是提高燃 油经济性和降低尾气排放。不过在经过了增压之后,发动机在工作时候的压 力和温度都大大升高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机 要短,而且机械性能、润滑性能都会受到影响,这样也在一定程度上限制了 涡轮增压技术在发动机上的应用。 4、缸内直喷技术(FSI,Fuel Stratified Injection) 燃料分层喷射技术代表着传统汽油引擎的一个发展方向,统的汽油发动机 是通过电脑采集凸轮位置以及发动机各相关工况从而控制喷油嘴将汽油喷 入进气歧管。但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离,汽油同空气的混合情况 受进气气流和气门开关的影响较大,并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上, 所以希望喷油嘴能够直接将燃油喷入汽缸。 FSI 就是大众集团开发的用来改善传统汽油发动机供油方式的不足而研制 的缸内直接喷射技术,先进的直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供 油技术,通过一个活塞泵提供所需的 100ba


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