《技术发动机》PPT课件.ppt

汽车新技术模块发动机部分,学习内容,混合动力,柴油机共轨,汽油机缸内喷射,可变配气相位与气门举升系统,一、可变气门正时与举升系统,日产:VTC(CVTC)丰田：VVT-I(VVTL-i)宝马：VANOS(Double VANOS)(Valvetronic)少了节气门 本田：VTEC(i-VTEC)大众VVT 马自达S-VT(静态凸轮轴,油泵控制，称为燃油控制阀OCV。,可 变 配 气 相 位,怠速时：进气门延时关闭。扭距调整：转速在1000min以上时，进气门提前关闭。左侧凸轮轴调整器向下，右侧调整器向上运动。功率调整 转速在3700rpm以上时，左侧凸轮轴调整器向上，右侧调整器向下运动，进气门延迟关闭,凸 轮 调 节 器,进气门迟后关,高速时高速进气门开、关时刻：发动机转速高时，进气管内气流快，活塞在向上运动过程中，混合气应可继续涌入气缸，为增加混合气量，进气门延迟关闭。,功 率 调 整,调整功率时，链条下部短，上部长，进气门延迟关闭。进气管内气流速高，气缸充气量足。因此高转速时，功率大。,本田雅阁发动机可变配气相位系统组成,本田雅阁发动机可变配气相位工作原理,本田雅阁发动机可变配气相位工作原理,二、汽油机缸内喷射,1、发展过程及现状1954年，第一辆匹配4 冲程汽油喷射发动机的 轿车诞生了，它就是奔驰300SL。2001年7月的勒芒24小时耐力赛上获胜的奥迪R8，它匹配着带双增压的V8 FSI直喷发动机。出色的表现使它领先一圈，良好的燃油经济性使它延长了加油的间隔，有力证明了直喷不仅有出色的动力表现，燃油还要节省8%。不仅是这些，R8车手认为发动机动力反映敏捷且非常到位。,奥迪可变气门升程系统(Audi Valvelift System),在发动机高负载的情况下，AVS系统作动将凸轮向右推动7毫米，使角度较大的凸轮得以推动气门顶杆；在此情况下，气门升程可达到11毫米，以提供燃烧室最佳的进气流量和进气流速，实现更加强劲的动力输出。,而在发动机低负载的情况，为了追求发动机节油性能，此时AVS系统则将凸轮推至左侧，以较小的凸轮推动气门顶杆。此时气门升程可在2毫米至5.7毫米之间进行调整，由于采用不对称的进气升程设计，因此空气以螺旋方式进入燃烧室；在搭配特殊外廓的燃烧室和活塞头设计，可让汽缸内的油气混合状态进一步优化。奥迪AVS可变气门升程系统可以在700至4000RPM转速之间工作，AVS系统的最大优点在于可降低7%的油耗。特别是以中转速域进行定速巡航时，AVS系统的节油效果最为明显。,最节省燃油，最高可达 20%还有较大的开发潜力,2、缸内喷射优点,燃油节省率,从-到%,电子调节冷却系统,凸轮轴正时调节,废气再循环,可变压缩比,气缸关闭,稀混合气模式（均质）,全可变气门机构（机械式）,电子气门机构,汽油直喷装置,差异范围,VVT-I,I-VTEC国内日系车发动机技术水平，燃油消耗水平,迈腾装备的TSI发动机技术水平，燃油消耗水平，潜力明显优于日系车,发动机技术进步，油耗降低趋势,节油实力,节油潜力,产品知识概述,摘自一汽大众网站,FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，意指燃油分层喷射，是直喷式汽油发动机领域的一项创新的革命性技术。奥迪采用的FSI 燃油直喷技术在同等排量下实现了发动机动力性和燃油经济性的完美结合，是当今汽车工业发动机技术中最为成熟、最先进的燃油直喷技术，并引领了汽油发动机的发展趋势。,将燃油直接喷射入气缸的FSI发动机相比传统的将燃油喷射至进气歧管的发动机的优点在于：动力性显著提高 输出更高的扭矩和功率 同时燃油消耗降低可达15,缸壁热损耗小,由于分层充气模式的燃烧只发生在火花塞附近，所以缸壁上的热损耗是很少的热效率提高了,燃烧区域,（分层充气模式）,废气再循环率高,强制分层充气可使废气再循环率高达35%废气再循环:在分层充气模式总发生在均质模式（转速低于4000 1/min 且中等负荷时）发生，但在怠速时不发生,压缩比高,吸入的空气通过直接喷入燃烧室来冷却下来降低了爆震的可能性可提高压缩比，这就提高了压缩终了压力热效率提高了,3、奥迪系统的工作原理,工作模式共有三种工作模式：分层充气模式均质稀混合气模式均质混合气模式,分层充气模式,进气节气门打开（节流损失小）进气歧管翻板封住下进气道,于是空气运动就加速了吸入的空气呈旋转状进入气缸,节气门,进 气歧管翻板,上进气道,旋转气流,气流凹坑,分层充气模式,喷油喷油开始于约上止点前 60喷油结束于约上止点前 45燃油被喷射到燃油凹坑内喷油时刻对混合气的形成有很大 影响,高压喷油阀,燃油凹坑,气流凹坑,分层充气模式,混合气形成混合气形成只发生在40-50 曲轴角之间如果曲轴角小于这个范围 无法点燃混合气如果曲轴角大于这个范围 混合气就变成均质充气了空气-燃油比=1,6-3,混合形成区,分层充气模式,燃烧只有混合好的气雾被点火燃烧混合好的气雾周围的气体起隔离作用缸壁热损耗小热效率提高了点火时刻范围窄,燃烧区,均质稀混合气模式,进气与分层充气相同节气门大开进气歧管翻板关闭,节气门,进气歧管翻板,均质稀混合气模式,喷油燃油约在点火上止点前300 时喷入（吸气行程）空气-燃油比约=1,55,喷射油束,空气流,均质稀混合气模式,混合气形成可用时间较长均质混合气分配,稀混合气分配,均质稀混合气模式,燃烧燃烧发生在整个燃烧室内点火时刻可自由选择,燃烧区,均质模式,喷油、混合气形成和燃烧与均质稀混合气模式是一样的空气-燃油混合气=1,高压喷油阀,均质混合气分配,燃烧区,进气歧管翻板切换,A4 2,0l TFSI-发动机,工作原理发动机控制单元启动 进气歧管翻板电机 V157进气歧管翻板通过一个共同的轴来调节可通过集成在电机内的电位计来进行自诊断,4、燃油供给系统组成,功率电子,带有压力限制阀的汽油滤清器,G410,高压泵,喷油嘴,G247,带传感器的汽油泵,油轨 50-110 bar,0,25-6 bar,N276,单活塞高压泵,单活塞高压泵由凸轮轴以机械方式来驱动电动燃油泵给高压泵预供油，预供油压力约为 6 bar高压泵产生燃油轨内所需要的压力压力缓冲器会吸收高压系统内的压力波动,燃油泵驱动凸轮,凸轮轴,压力建立,泵活塞向下运动燃油以最高 6 bar 的压力经进油阀 进入泵腔。另外泵活塞向下运动也会吸入燃油。泵活塞向上运动燃油被压缩，于是通过油轨的压力就升高，高压燃油就被输送到燃油分配管内。,压力调节,燃油计量阀该阀控制燃油轨内的燃油压力如果该阀在供油升程结束前启动了，那么泵腔内的压力就会卸掉燃油流向泵的吸油以侧单向阀用于防止燃油分配管内的油轨压力卸掉,高压喷油阀,燃油系统,任务:燃油形成细雾正确计量出所需燃油量将燃油准确地喷到燃烧室内相应区域 在正确的时刻喷油进气歧管喷射，在 6000U/min 20msFSI 分层充气模式，在 6000U/min 5ms该阀工作时，由于有压力差，所以燃油被直接压入燃烧室,燃油分配管的入口（带细滤网）,电磁线圈,供电接头,四氟乙烯密封圈,压力弹簧,带衔铁的阀针,阀座,出油孔,三、柴油机共轨系统,组成,泵结构,1驱动轴 2偏心凸轮 3泵器件及泵活塞 4进油阀 5出油阀 6进油口,工作原理,喷油器工作原理,四、混合动力,混合动力就是指汽车使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式。HEV（Hybrid-ElectricVehicel）混合动力装置由于构造复杂，成本较高，在电动汽车时代到来之前，混合动力型汽车只是一种过渡产品。,1、优点,（1）、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电。（2）、因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。,优点,（3）、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。（4）、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。（5）、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。（6）、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。,2、分类,混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。,福特混合动力系统,05 款翼虎,串联式,并联式,混联式,启动以及中速以下行驶,常规行驶时,加速时,减速或制动时,Toyota 混合动力系统(THS II),起步低速,通常行驶,急加速上坡,减速制动,停车时,行驶时主要依靠电动机,通过控制电动机和发动机，实现最低油耗行驶,为得到更大的功率输出同时使用电动机和发动机,利用车轮转动发电，给蓄电池充电,电动机和发电机均自动停止、不消耗汽油,蓄电池,动力分割机构,发电机,动力控制组合,发动机,电动机,180个锂离子电池单元组成的30个电池模块所构成，容量为26.5千瓦时，能够提供150公里的行驶里程。2013年投产的时候，其续航里程可能会增大。最高时速被限定在135公里/小时，0至100公里/小时的提速过程可在11.8秒内完成。电池系统安装于高尔夫后背箱下面底部、后排座椅下面以及前后排座椅之间下面的底部。独立的空气冷却系统确保电池保持恒定的工作温度。零排放、运行安静、电力驱动、动能回收,三种驾驶模式在“舒适+”模式下，电动机可提供85千瓦的最大功率，为驾乘者提供更加澎湃的动力和更加舒适的乘车体验。而在“正常”模式下，电动机可提供的最大功率则被限定在65千瓦，兼顾乘坐的舒适性和行驶距离。在“行程+”模式下，电动机的最大输出功率被限定在50千瓦，空调系统也被关闭，以确保车辆行驶的里程最远。,谢谢！,