汽车发动机点火系统电磁兼容优化技术研究

汽车发动机点火系统原理及故障分析

河南职业技术学院毕业设计（论文）题目汽车发动机点火系统原理及故障分析系（分院）汽车工程系学生姓名彭超学号07183160 专业名称汽车电子技术指导教师王贤高 2010 年 3 月20 日

河南职业技术学院汽车工程系（分院）毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）指导教师评阅意见表

汽车发动机点火系统原理及故障分析彭超摘要：点火系统在发动机上由于工作环境相对于其它系统很恶劣，所以其状态的好坏直接决定着发动机的性能。本文较为详细的介绍了各种点火系统的组成结构、工作原理和控制内容，并针对常见的点火系统故障作了简要分析。关键词：点火系统点火正时故障分析汽油发动机正常工作的三要素：良好的空气----燃油混合气，很高的压缩压力，正确的点火正时及强烈的火花，去点燃空气----燃油混合气，从而实现发动机工作。一、发动机点火系统必备的条件及组成结构（一）、点火系统必备的条件 1、强烈电火花在点火系统中产生的强烈电火花应产生于火花塞电极之间，以便于点燃空气---燃油混合气。因为空气存在空气电阻，这个电阻随空气高度压缩时而增大，所以点火系统必须能产生几万伏的高电压以保证产生强烈火花去点燃空气----燃油混合气。 2、正确的点火正时点火系统必须始终根据发动机的转速和载荷和变化提供正确的点火正时。 3、持久的耐用性点火系统必须具备足够的可靠性以经得住发动机产生的振动和高温。（二）、点火系统的组成：如图-1;直接点火系统组成：如图-2 1、直接点火系统元件构成：（1）曲轴位置传感器：（NE）探测曲轴角度位置（发动机转速）。（2）凸轮轴位置传感器:（G）辨认气缸和行程，并探测凸轮轴正时。（3）节气门位置传感器:（VTA）探测节气门的开启角。（4）空气流量计:（VG/PIM）探测进气量。（5）水温传感器:（THW）探测发动机冷却液温度。（6）带点火器的点火线圈:在最佳正时时，接通和切断初级线圈电流。向发动机ECU发送IGF信号。

发动机-点火系统工作原理

发动机－点火系工作原理字体: 小中大| 打印编辑：master 发布时间：2008-5-26 12:26 查看次数：347次关键词：点火系组成发动机中促使火花塞按时产生电火花的装置称之为点火系。汽油机内的可燃混合气是靠火花塞产生的电火花点燃的。为了产生电火花，需要供给高压电。从蓄电池或发电机来的低压电流经过点火线圈，电压骤然升高到1万V左右，再经过分电器将高压电分配给每个气缸的火花塞。此时在火花之间的隙缝产生电火花，按照发动机气缸的工作按时将各缸的可燃混合气点燃。汽车点火系和一般家用电器的连接不同，由于汽车的电器设备的电压较低(6V、12、24V)，人体接触没有危险，所以只采用单根导线连接。即用一根导线将电源的一极与电器设备的一极相连电源的另一极用搭铁线与车架或车身相连。相当于一般电路的接地线，汽车行业称之为搭铁。汽车的点火系主要由蓄电池、发电机、点火开关、点火线圈、电容器、分电器(断电器和配电器)、火花塞以及高压线和附加电阻等组成。点火线圈由初级线圈(低压部分)和次级线圈(高部分)组成。与初级线圈相连的是点火开关、断电器和电容器。与次级线圈相连的有配电器、高压线和火花塞。接通点火开关，低压电流从蓄电池流向点火线圈的初级线圈，它的周围产生的磁场因受到点火线圈中铁芯的作用而增强，由于断电器的作用，切断了初级低压电路，初级电流突然下降到零，铁芯中的磁通量也很快消失，与此同时在次级线圈中则感应出高压电流通过火花塞的两极产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。当某个气缸的活塞到达压缩冲程终了时，分电器内的分火头刚好转到与这个气缸火花塞接通的侧电极上，此时断电器的触点也刚好打开，次级电路在感应出的高压电通过分火头、侧电极和高压线流向火花塞，产生电火花。在发动机正常工作的条件下，由发电机向蓄电池和点火系供电；如果耗电量大，则由蓄电池和发电机共同供电；在发动机起动时，发电机无法发电，则由蓄电池供电。当汽车消耗掉大量电流后，发电机将发出的电向蓄电池补充，使它恢复原有的电量，以应坟发电机不发电时的一切电力消耗。

优化汽车发动机性能

一、前言 20世纪90年代以来，汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。仅就汽车发动机而言，为应对世界能源危机和减少对环境污染，其研究开发工作已侧重于降低油耗、减少排放、轻质及减少磨损等方面，在这些研究中优化技术将得到广泛的应用。汽车发动机与航空发动机同属热机范畴，二者在许多方面有相通之处。近年来，汽车发动机优化工作已具有一定基础，而针对航空航天发动机所建立及应用的优化技术则已取得较大的进展。将这些先进优化技术特别是多学科优化技术移植应用于汽车发动机优化设计可望提高汽车以节能与环保为中心的综合性能。作者就当前汽车发动机及航空航天发动机领域的优化技术的一些进展作一个简略的叙述，并对利用优化技术提高汽车发动机综合性能潜力进行一些探讨。二、发动机优化技术研究和应用现状目前各类发动机研发工作的共同重点包括降低油耗、减少排放、减轻质量以及减少磨损等，为了达到这些目标，在发动机设计中应用优化技术是一个重要的手段。当前发动机的优化工作主要在发动机结构、材料、燃料及燃烧、排放以及多学科优化等几个方面展开。（一）发动机结构及材料优化技术发动机结构优化主要是优化关键零部件的形状以改善发动机性能，此方面的研究有：将BP神经网络和遗传算法相结合用于航空发动机的结构优化以获得最优的推重比；通过优化固体火箭发动机的结构以获得最轻的结构质量和最大的装填密度；总结了国内外对航空发动机叶片-轮盘结构优化设计的研究现状，提出了一种将动态分析与结构形状优化设计相结合的新方法；阐述了CAD/CFD技术在汽车发动机设计开发中的重要性，给出了CAD/CFD技术在电喷汽油机进气歧管设计和柴油机螺旋气道设计的应用效果；将边界元法与罚函数优化方法相结合，研究了承受拉、压交变载荷的发动机连杆的形状优化；基于一种高效的有限元方法对三维复杂形状连杆进行优化设计；基于有限元分析和优化技术，提出了一种发动机曲轴的结构优化方法；对火箭发动机机匣进行优化，讨论了应力比及PV/W的优化选择问题等。为改进发动机结构及使发动机轻量化，对其材料进行优化设计是一种重要手段。近年来，包括新型复合材料如碳化硅、氮化硅、氧化锆、石墨及合成石墨等不断用于发动机结构。通过建立发动机复合材料叶片各截面应力应变解析式和最大应力准则，对叶片进行最大强度的优化分析。对固体火箭发动机的复合材料壳体进行优化设计，使得发动机结构在满足强度约束的要求下获得最小的质量。（二）发动机燃烧优化技术随着世界能源问题和环境污染问题的日趋严重，飞机及汽车作为污染环境和消耗能源的大户，备受人们的关注。发动机燃烧过程直接影响节能和环保，对发动机燃烧过程优化的研究越来越受到重视。目前主要是从喷射系统、进气管系、燃烧室形状等几方面对其进行优化设计。在发动机燃烧喷射系统方面，借助于先进电子控制技术，能准确地调节燃油供给，优化喷油定时和喷油次数，控制气缸内的混合状态、燃烧室内的燃油分布，降低排放污染。对新型脉动式电控燃油喷射系统的喷射定时问题，研究了发动机直接喷射技术的优化问题。采用了多目标设计方法，优化了发动机燃烧系统和配气机构匹配。在新型燃料发动机燃烧过程的优化研究中，在建立氢燃料发动机最优控制模型的基础上，提出了双模式控制方式；用计算机仿真分析手段对天然气汽车发动机的空燃比进行优化来改善发动机的性能。（三）发动机多学科优化技术发动机设计以结构、热力、燃烧、强度、振动、流体、传热等多个学科为基础，可变因素多，随机性大，是一个可变互耦系统的优化问题。多学科设计优化通过充分利用各个学科之间的相互作用所产生的协同效应，获得系统的整体最优解，因而在发动机设计图1 传统设计流程图上有很大的应用优势。在航空发动机领域，多学科优化技术已被用于建立优化模型并开展了涡轮叶片设计、压气机叶片设计及发动机总体方案设计，将传统的优化设计方法（如图1所示）转变为图2所示多学科优化并行设计流程，综合考虑了气动、振动、强度和疲劳寿命等方面的要求，可缩短设计周期和提高优化效果。如：利用单级优化算法对航空发动机喷管进行了多学科优化设计；在内燃机的优化研究中引入了多学科鲁棒性设计优化方法来评价设计过程中的不确定性；采

汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势

汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势丁志盛叶挺宁摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷一、汽车发动机电子控制系统概述汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术容： - 传感器主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感

发动机点火系统

发动机点火系统一、概述发动机点火方式有炽热点火、压缩着火和电火花点火三种，柴油机用压缩着火，汽油机一般采用电火花点火。 1、对点火系统的要求点火系统应在发动机各种工况和使用条件下，保证可靠而准确的点火。为此，点火装置应满足下列三个基本要求 1．能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电实践证明，汽车发动机在满负荷低速时需8~10kV的高压，启动时则常需9~17kV的高压，正常点火一般在15kV以上，为了保证点火可靠，考虑各种不同因素的影响，点火高电压必须有一定的储量，所以点火装置产生的电压一般在15~20kV之间，而且高电压的升值要快。 2．火花塞应具有足够的能量要使混合气可靠点燃，火花塞产生的火花应具有一定的能量，发动机正常工作时，由于混合气压缩终了的温度已接近其自燃温度，因此所需的火花能量很小（1~5MJ）。蓄电池点火系统能发出15~50 MJ的火花能量，足以点燃混合气。但在发动机启动、怠速运转以及节气门急剧打开时，则需较高的火花能量。启动时，由于混合气雾化不良，废气稀释严重，电极温度低，故所需的点火能量最高。另外，为了提高发动机的经济性，当采用空燃比α=1.2~1.25的稀混合气时，由于稀混合气难于点燃，也需增加火花能量。考虑上述情况，为了保证可靠点火，火花塞一般应保证有50~80MJ 的点火能量，启动时应产生大于100MJ的火花能量。 3．点火时刻应适应发动机的工作情况因为混合气在发动机的气缸内从开始点火到完全燃烧需要一定的时间（千分之几秒），所以要使发动机产生最大的功率，就不能在压缩行程终了活塞行至上止点才点火，而是需要适当提前一些。因为发动机气缸的多少，负荷的大小，转速的变化，燃油品质的不同，即是同一发动机由于工况和使用条件的不同等等，都直接影响气缸内混合气的点火时间，为了使发动机能发出最大工功率，点火装置必需适应上述情况的变化实现最佳点火。 2、点火系统的分类按照点火系统的组成和产生高压的方式不同，发动机的点火系统分为：传统点火系统、半导体点火系统、微机控制点火系统以及磁电机点火系统。 1）．传统点火系统 2）．半导体点火系统 3）．微机控制点火系统 4）．磁电机点火系统二、传统点火系统组成与工作原理 1、传统点火系统的组成传统点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、配电器、火花塞等组成，如图9-3所示。（1）电源电源为蓄电池和发电机，供给点火系统所需电能，标称电压一般是12V。（2）点火开关点火开关的作用是接通或断开点火系统初级电路。（3）点火线圈点火线圈即变压器，其功用是将蓄电池12V的低压电变为15~20kV的高压电。（4）配电器配电器的功用是接通和切断低压电路，使点火线圈及时产生高压电，按发动机各气缸的点火顺序送至火花塞；同时可调整点火时间。

汽车概论论文-汽车发动机新技术

汽车发动机新技术河北工业大学/内燃机/韩超【内容提要】汽车的诞生发展已经经历的一个多世纪，汽车技术的发展已成为带动整个社会科技进步的重要标志，对人类文明有着不可忽视的影响，而汽车的心脏——发动机的科学技术水平起着重中之重的作用，随着信息、机械和电子等技术的快速发展，发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨等先进技术也已经深入人心，此外，为适应汽车的多变工况运行，还有一些特别的新技术——可变压缩比、缸内直喷、自动启停等应运而生。【关键字】汽车发动机、可变压缩比、缸内直喷、自动启停伴随汽车工业近百年的连续进步,汽车发动机技术也综合了大量的高新技术使其具有更高的功率密度、更好的燃油经济性、更低的排放污染，如发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨、可变压缩比、BlueDIRECT、缸内直喷、自动启停等等。下面我们就后四种作详细介绍。一、可变压缩比（Variable Compression Ratio）可变压缩比（VCR）的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。在增压发动机中为了防止爆震其压缩比低于自然吸气式发动机。在增压压力低时热效率降低使燃油经济性下降。特别在涡轮增压发动机中由于增压度上升缓慢在低压缩比条件下扭矩上升也很缓慢形成增压滞后现象。即发动机在低速时，增压作用滞后，要等到发动机加速至一定转速后增压系统才起到作用。解决这个问题，可变压缩比是重要方法。即在增压压力低的低负荷工况使压缩比提高到与自然吸气式发动

机压缩比相同或超过，在高增压的高负荷工况下适当降低压缩比。换言随着负荷的变化连续调节压缩比以便能够从低负荷到高的整个工况范围内有提高热效率。多连杆VCR系统 VCR系统使用一种新的活塞-曲轴系统并入一个多连杆机制来改变活塞在上止点的移动并因此获得了与工况相匹配的最佳的压缩比。这一多连杆可变压缩比机构可以在不提高发动机尺寸和重量的情况下安装。运动规律：活塞与曲轴通过上连杆与下连杆连在一起。下连杆也通过控制连杆连接到了控制轴偏心轴颈中心。曲轴的旋转导致了下连杆围绕着主轴颈的中心旋转，同时围绕着曲柄销的中心转动。压缩比改变的原理：移动偏心轴的中心向上使下连杆顺时针倾斜，因此使活塞的上止点和下止点的位置同时下降以降低压缩比。相反，偏心轴的中心向下移动可以提高压缩比。 ①在低速低负荷时采用高压缩比14：1以获得提高燃油经济性的最佳效果； ②随着负荷的增加，减小压缩比以防止爆震发生； ③为了在全负荷时采用高增压，将压缩比设为最低值8：1。结果发现：通过在发动机低负荷下应用废气再循环并提高压缩比、在高负荷下采用更高的增压压力并降低压缩比，这样都可以提高发动机的燃油经济性和输出功率。二、缸内直喷技术（BlueDirect、TFSI、EcoBoost、SIDI）缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。同时，喷嘴位置、喷雾形状、

发动机点火系统设计要点

专业实践报告课题名称汽车电子点火系统（2012 年秋季学期）学院交通与机械工程学院专业交通运输班级交通09--1班姓名杨冬冬指导教师关醒权刘伟东 2013 年 1 月11 日

汽车电子点火系统 1.设计方案说明 1.1本课题研究的背景、目的和意义桑塔纳2000型轿车采用的是带分电器式的电子点火系统，其突出特点是将点火系统与燃油喷射系统复合在一起，由一个电控单元(ECU)来控制，结构简单工作可靠。同时，也存在点火控制器故障、霍尔传感器损坏分电器盖、分火间破裂漏电、火花塞间隙增大，烧蚀严重，积油积碳过多等问题，存在一定的改进空间。学校考虑到机械类本科毕业生完全有能力对汽车点火系统的结构进行设计和验证，故提出了本课题的研究。本课题的研究着重于使机械类本科毕业生以四年来所学的专业理论知识，结合一些课外参考文献，独立设计适用于桑塔纳2000型轿车的点火系统，培养学生独立思考、解决问题的能力和思维创新能力与实践能力，使其理论结合实际，学以致用，为以后走上工作岗位打好坚实的基础。 1.2 设计题目简介及其要求与目标 1.2.1桑塔纳2000型轿车点火系统桑塔纳2000型轿车采用的是带分电器式的电子点火系统，主要由点火线圈、分电器、火花塞。带抗干扰元件的链接插座，爆燃传感器，点火导线等组成，结构简单，工作可靠，使用和维修比较方便。 1.2.2桑塔纳2000型轿车点火系统所要达到的效果及技术要求点火系统的基本功用是在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机作功。（1）能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压使火花塞两电极之间的间隙击穿并产生电火花所需要的电压，称为火花塞击穿电压。火花塞击穿电压的大小与电极之间的距离(火花塞间隙)、气缸内的压力和温度、电极的温度、发动机的工作状况等因素有关。火花塞间隙越大，电极周围气体中的电子和离子距离越大，受到电场力的作用越小，越不容易发生碰撞的电离，一次要求具有较高的击穿电压方能点火；气缸内的压力越大或者温度越低，所要求的火花塞击穿电压越高；电极的温度对火花塞击穿电压也有影响，当火花塞的电极温度超过混合气的温度时，击穿电压可降低30%～50%。试

汽车动力传动系统参数优化匹配方法

1 机械传动汽车动力传动系统参数的优化通常包括发动机性能指标的优选，机械变速器传动比的优化和驱动桥速比的优化，以下分别阐述。 7.1汽车发动机性能指标的优选方法在汽车设计中，发动机的初选通常有两种方法：一种是从保持预期的最高车速初步选择发动机应有功率来选择的，发动机功率应大体上等于且不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和；一种是根据现有的汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有的功率。在初步选定发动机功率之后，还需要进一步分析计算汽车动力性和燃料经济性，最终确定发动机性能指标（如发动机最大转矩，最大转矩点转速等）。通常在给定汽车底盘参数、整车性能要求（如最大爬坡度max i ，最高车速m ax V ，正常行驶车速下百公里油耗Q ，原地起步加速时间t 等），以及车辆经常运行工况条件下，就可以选择发动机的最大转矩T emax ，及其转矩n M ，最大功率max e P 及其转速P n ，发动机最低油耗率min e g 和发动机排量h V 。在优选发动机时常常遇到两种情况：一种情况是有几个类型的发动机可供选择，在整车底盘参数和车辆经常行驶工况条件确定时，这属于车辆动力传动系合理匹配问题，可用汽车动力传动系统最优匹配评价指标来处理。第二种情况是根据整车性能要求和汽车经常行驶工况条件来对发动机性能提出要求，作为发动机选型或设计的依据，而这时发动机性能是未知的。对于计划研制或未知性能特性指标的发动机性能可看作为发动机设计参数和运行参数的函数，此时，外特性和单位小时燃油消耗率可利用表示发动机的简化模型。优选汽车发动机参数的方法: （1）目标函数F （x ）目标函数为汽车行驶的能量效率最高。（2）设计变量X ],,,,[max h M p e em V n n P T X

汽车发动机电子控制系统

汽车发动机电子控制系统电控汽油喷射式发动机电子控制系统主要由传感器、电子控制装置ECU和执行机构三部分组成。一.传感器（1）传感器现状早在20 世纪60 年代，汽车发动机上仅有机油压力传感器、水温传感器、油量传感器等，它们仅与仪表和指示灯相连。进入70 年代，为了解决发动机的节油和排气净化两大技术难题，又增加了一些传感器来帮助控制汽车发动机，以达到节油和减少废气污染；80 代以后，随着电子技术的迅猛发展，电子控制发动机系统也不断发展完善，逐步形成了当今性能卓越的电子集中控制系统，传感器在汽车发动机上得到了广泛应用。随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题，而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根据规定的被测量的大小，定量提供有用的电输出信号的部件，亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学童转换成信号的变换器。传感器作为汽车电控系统的关键部件，它直接影响汽车技术性能的发挥。目前，普通汽车上大约装有10 ～20只传感器，高级豪华轿车则更多，这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。汽车的传感器与市场上常见的通用的传感器不同，它是按照汽车电子系统的特殊要求而设计的。汽车上各种新的电气和电子系统需要更多的新型传感器，这就需要加大新型传感器的研发力度，满足市场需求。除了不断提出新的传感器任务外，现有各种传感器在使用一段时间后，将会被新的、更便宜的、性能更好的、用更新工艺制造的传感器所代替。如今，在汽车市场的激烈竞争中，关键部件的性能甚至可以影响整机的质量，因此，对汽车关键部件的研发应当加以重视，以提高整体效能。在汽车传感器的研发过程中，必须满足新的要求，符合新的发展趋势。（2）传感器的应用氧传感器有多种形式，接线有1 根、2 根或者3 根、4 根。后两种是装有加热元件的加热式氧传感器。使用时需要按照规定里程或时间间隔定期检测或更换。新型的能保证行驶8 ～11 万千米。检测时有的要求用扫描仪器来测量氧传感器的输出，有的可用数字电压表检测输出电压信号随混合气浓度变化的情况，以及ecu 对电压信号的反应。底盘控制用传感器是指分布在变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、防抱制动系统中的传感器，在不同系统中作用不同，但工作原理与发动机中传感器是相同的，主要有：变速器控制传感器、悬架系统控制传感器、动力转向系统传感器、防抱制动传感器。车身控制用传感器主要目的是提高汽车安全性、可靠性、舒适性等，主要有应用于自动空调系统中的多种温度传感器、风量传感器、日照传感器等；安全气囊系统中加速度传感器；

汽车设计论文发动机新技术

汽车发动机VVT技术与FSI技术分析摘要：随着科技的迅猛发展，发动机出现了许多新技术，VVT-i和FSI就是其中最为引人注目的两个，本文从这两个新技术的技术和使用层面分别讨论了两种技术的发展，对未来新技术的涌现有借鉴价值。关键字：VVT-i，FSI，可变气门，缸内直喷，丰田，大众近年来,当代汽车发动机飞速发展,新技术不断涌现和应用,带动汽车性能得到极大改善,其中有大名鼎鼎的丰田VVT-i和德国的FSI，下面就这些新技术的一些基本原理做简单介绍。智能可变气门正时系统近年生产的丰田轿车，大都装配了标注有“VVT-i”字样的发动机，经过商业宣传，很多人已经知道VVT-i这一新名词，但它的具体内容却鲜为人知。VVT 是英文缩写，全称是“Variable Valve Timing”，中文意思是“可变气门正时”，由于采用电子控制单元（ECU）控制，因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴，又多了一个小尾巴“i”，就是英文“Intake”（进气）的代号。这些就是“VVT-i”的字面含义了。 VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置，它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性，降低尾气的排放。 VVT-i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU储存了最佳气门正时参数值，曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息汇集到ECU 并与预定参数值进行对比计算，计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀，控制阀根据ECU指令控制机油槽阀的位置，也就是改变液压流量，把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至VVT－i控制器的不同油道上。 VVT-i系统视控制器的安装部位不同而分成两种，一种是安装在排气凸轮轴上的，称为叶片式VVT-i，丰田PREVIA（大霸王）安装此款。另一种是安装在进气凸轮轴上的，称为螺旋槽式VVT-i，丰田凌志400、430等高级轿车安装此款。两者构造有些不一样，但作用是相同的。叶片式VVT－i控制器由驱动进气凸轮轴的管壳和与排气凸轮轴相耦合的叶轮组成，来自提前或滞后侧油道的油压传递到排气凸轮轴上，导致VVT－i控制器管壳旋转以带动进气凸轮轴，连续改变进气正时。当油压施加在提前侧油腔转动壳体时，沿提前方向转动进气凸轮轴；当油压施加在滞后侧油腔转动壳体时，沿滞后方向转动进气凸轮轴；当发动机停止时，凸轮轴液压控制阀则处于最大的滞后状态。螺旋槽式VVT-i控制器包括正时皮带驱动的齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞，活塞表面有螺旋形花键，活塞沿轴向移动，会改变内、外齿轮的相位，从而产生气门配气相位的连续改变。当机油压力施加在活塞的左侧，迫使活塞右移，由于活塞上的螺旋形花键的作用，进气凸轮轴会相对于凸轮轴正时皮带轮提前某个角度。当机油压力施加在活塞的石侧，迫使活塞左移，就会使进气凸轮轴延迟某个角度。当得到理想的配气正时，凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力平衡，活塞停止

日本汽车发动机所采用的新技术

日本汽车发动机所采用的新技术【摘要】发动机作为汽车的心脏，其重要性不言而喻。有了好的发动机，汽车性能将会大幅度提高，从而给人一种驾驶汽车的快感。现如今，日本的发动机技术处于全世界领先地位，学习和借鉴他们先进的技术和经验将对我国发动机技术的发展产生巨大的推动作用。 As the heart of the car engine, its importance is self-evident. A good engine, vehicle performance will be improved, so as to give a person a kind of driving a car of pleasant sensation. Nowadays, Japan's engine technology in the world leading position, study and learn their advanced technology and experience of China's engine will of the development of the technology has the huge role. 【关键词】VTEC i-VTEC 可变进气歧管技术VVT-i 偏置曲轴技术电子式节气门引言：现如今，汽车应用日益普遍，走进了千家万户，而作为一辆汽车的心脏－发动机，其重要性不言而喻，而目前我们发动机技术水平与国外相差甚大，我们需要学习和借鉴国外先进的发动机技术，以提高我们汽车水平。本田发动机１.VTEC技术 VTEC是本田开发的先进发动机技术，也是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程两种不同情况的气门控制系统。VTEC（Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System）的意思“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”。与普通发动机相比，VTEC发动机所不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法，它有中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮，并可通过电子控制系统的调节进行自动转换。通过VTEC系统装置，发动机可以根据行驶工况自动改变气门的开启时间和提升程度，即改变进气量和排气量，从而达到增大功率、降低油耗及减少污染的目的。目前本田车型都使用i-VTEC(智能可变气门配

汽车核心发动机技术全面介绍

汽车核心-发动机技术全面介绍或许你对各种车型了解已经到了出神入化的地步，甭管什么车，只要看一眼车灯，关于这辆车的概念化常识便会像水银泻地一般在记忆里汩汩流出。但这只是肤浅的理解，也许你并未真正懂得汽车的含义。要想真正的理解汽车，你必须向更深的层次探索，譬如发动机。这就好比要看一个人，首先要看他是否有一颗善良的心一样。如果你承认自己是一个车迷，那么你对发动机就肯定不会陌生。因为它对于汽车而言简直是太重要了，以至于我们无法忽视它的存在。不过，绝大多数人对发动机的了解是很难用“精通”来形容的，其实这也很正常。因为，就连许多被称作“专家”的业内人士也不见得把每一款发动机都说得入木三分。其实，了解发动机才是了解汽车的充要条件。换句话说，你只有了解了发动机才算真正了解了汽车。我们在“世界”范围内对发动机进行了一次“地毯式的搜索”，之后将各式各样的发动机网罗在一起，形成了这篇“搜索引擎”。我们的目的只有一个，通过对发动机全方位的介绍以及对比，让您可以更系统更全面的了解并掌握有关发动机的知识。引擎常识简单上讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油（柴油）的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体，气体膨胀时推动活塞作功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度。发动机的分类现代高科技在发动机上得到完美的体现，一些新技术、新结构广泛应用在发动机上。如V12、V8、V6发动机：它们均指气缸排列成V型，这种发动机充分利用动力学原理，具有良好的平稳性，增大发动机排量，降低发动机高度。如：AudiA86.0使用W12-12缸V型排列发动机，BENZS600使用V12-12缸IV型排列发动机等。

汽车发动机油门控制系统的开发

电子控制汽车发动机油门控制系统的开发陈培红1,田颖2,聂圣芳1,卢青春1 (1.清华大学汽车工程系,北京 100084; 2.北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京 100044) 摘要:开发了基于摩托罗拉16位单片机M C9S12DP256B 的汽车发动机油门控制系统,介绍了单片机核心控制电路、力矩电机驱动电路及控制算法设计,该系统已应用到电涡流测功机控制器中,实现了对发动机油门位置的控制。试验证明,该系统运行稳定、可靠,控制效果良好。关键词:汽车发动机;油门控制;控制电路;单片机中图分类号:T K421 文献标志码:B 文章编号:1001-2222(2006)05-0045-03 油门执行器主要由直流力矩电机和拉线机构构成,汽车发动机台架油门执行器内部安装与电机旋转方向相反的拉力弹簧,控制系统通过功率驱动电路调节电机线圈中电流大小来调节其输出力矩,不同的输出力矩可以通过与其内部拉力弹簧反力矩相平衡而稳定在任意恒定位置。油门执行器与发动机油门相连来控制其油门位置,发动机在不同的油门位置时发出的功率不同,直接影响着发动机扭矩和转速输出,对于发动机转速调节是一个相当重要的环节,油门执行器恒定位置控制需要有很好的稳态和动态调节特性。 1 油门控制系统直流力矩电机的基本工作原理和普通直流电机相同,只是在结构和外形尺寸比例上有所不同。从直流电机基本工作原理可知,设直流电机每个磁极下磁感应强度平均值为B ,电枢绕组导体上的电流为I a ,导体的有效长度(即电枢铁心的厚度)为L ,则每根导体所受的电磁力为F =B I a L ,则电磁转矩为 T =N F D 2=(B N L D)I a 2 ,(1) 式中,N 为电枢绕组总匝数;D 为电枢铁心直径。由式(1)可知,一台成品力矩电机的B,N,L ,D 都是固定不变的。由于电磁转矩和I a 成正比,而I a 又和加在电枢绕组导体上的电压有效值成正比,所以,电磁转矩和加在电枢绕组导体上的电压有效值也成正比[1]。本研究所述的闭环控制,主要是控制电枢绕组导体上的电压有效值。图1示出油门闭环控制系统框图。主要由功率MOSFIT 主回路、MOSFIT 控制电路、单片机核心电路、滤波电路、油门给定电路、位置检测及调理电路组成。图1 油门闭环控制系统框图 2 硬件及控制算法设计 2.1 单片机核心控制电路单片机核心控制电路主要由16位单片机MC9S12DP256及12位A/D 转换芯片MAX180组成。M C9S12DP256的主频高达25MH z,片上还集成了许多标准模块,片内拥有12kB 的RAM,4kB 收稿日期:2006-04-29;修回日期:2006-08-16 作者简介:陈培红(1965 ),女,山西省定襄县人,工程师,主要从事汽车电子产品的研发工作. 第5期(总第165期)2006年10月车用发动机VEHICL E ENGIN E N o.5(Serial N o.165) Oct.2006

汽车及发动机优化设计复习题

汽车及发动机优化设计复习题一、填空题 1.组成优化设计数学模型的三要素是、、。 2.函数()22121212,45f x x x x x x =+-+在024X ??=???? 点处的梯度为，海赛矩阵为 3.目标函数是一项设计所追求的指标的数学反映，因此对它最基本的要求是能用来，，同时必须是设计变量的。 4.建立优化设计数学模型的基本原则是确切反映，的基础上力求。 5.最速下降法以方向作为搜索方向，因此最速下降法又称为，其收敛速度较。 6.二元函数在某点处取得极值的充分条件是必要条件是。 7.拉格朗日乘子法的基本思想是通过增加变量将优化问题变成优化问题，这种方法又被称为法。 8改变复合形形状的搜索方法主要有、、、 9坐标轮换法的基本思想是把的优化问题转化为的优化问题 10．在选择约束条件时应特别注意避免出现，另外应当尽量减少。 11．目标函数是n 维变量的函数，它的函数图像只能在空间中描述出来，为了在n 维空间中反映目标函数的变化情况，常采用的方法。 12.求解搜索的迭代公式是，其核心是，和 13统一目标法是用来解决的多目标优化设计问题的。 14.机械优化设计的一般过程中，首先是，关键的一步是，它是取得正确结果的前提。

二、单项选择题 1．从系统工程的观点分析，设计系统是一个由时间维、（）和方法维组成的三维系统。 A ．逻辑维 B ．位移维 C ．技术维 D ．质量维 2．（）更适合表达优化问题的数值迭代搜索求解过程。 A ．曲线或曲面 B ．曲线或等值面 C ．曲面或等值线 D ．等值线或等值面 3．机械最优化设计问题多属于（）优化问题。 A. 约束线性 B. 无约束线性 C. 约束非线性 D. 无约束非线性 4．当设计变量数目（）时，该设计问题称为中型优化问题。 A. n ＜10 B. n ＝10～50 C. n ＜50 D. n ＞50 5．梯度方向是函数具有（）的方向。 A. 最速下降 B. 最速上升 C. 最小变化 D. 最大变化率。 6．若矩阵A 的各阶顺序主子式均大于零，则该矩阵为（）矩阵 A. 正定 B. 正定二次型 C. 负定 D. 负定二次型 7．多维无约束优化有多种方法，（）不属于其中的方法。 A. 直接法 B. 间接法 C. 模式法 D. 积分法 8．为了确定函数单峰区间内的极小点，可按照一定的规律给出若干试算点，依次比较各试算点的函数值大小，直到找到相邻三点的函数值按（）变化的单峰区间为止。 A. 高－低－高 B. 高－低－低 C. 低－高－低 D. 低－低－高。 9．坐标轮换法之所以收敛速度很慢，原因在于其搜索方向总是（）于坐标轴，不适应函数的变化情况。 A. 垂直 B. 斜交 C. 平行 D. 正交 10．梯度法和牛顿法可看作是（）的一种特例。 A. 坐标轮换法 B. 共轭方向法 C. 变尺度法 D. 复合形法 11数F(X)为在区间［10，20］内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点13和16，若F(13)

2019年全球最新汽车技术盘点

2010年全球最新汽车技术盘点核心提示： 2010年，全球范围内传统内燃机节能环保技术和汽车电子技术的发展可谓硕果累累，部分新动力技术也进入了预研和初测阶段，但遗憾并无大的实质性进展。在岁末将至时，汽车新材料网对汽车四大组成部件——发动机、底盘、车身和电子电气分别进行了最新技术的盘点，与业内人士分享，敬请关注。一、发动机别克君威发动机微处理器具有业内最高速度 2011款别克君威Ecotec 2.0升发动机采用新推出的32位（bit）嵌入式处理器“Viper”（蝰蛇），具有3兆比特（megabytes）整体闪存记忆，从而实现汽车行业内发动机微处理器的最高处理速度（128兆赫兹运行速度）。别克君越微混合动力系统公路油效37mpg 别克新近公布的2012款君越（LaCrosse）车型，采用eAssist混合动力系统之后，与2011款君越的四缸发动机六速变速箱动力总成系统相比，新车型的燃油经济性提升25%，同时保持了作为别克旗舰车型的豪华舒适感与行驶性能。类金刚石涂层拓展汽车零部件使用寿命

DIARC技术股份有限公司在类金刚石涂层/镀膜DLC（Diomand-Like Coating）技术领域取得新进展，该技术可用于汽车发动机活塞销等零部件，不但高硬度特性降低了摩擦损耗，还以低摩擦系数起到润滑作用。 Cyclone发动机性能特点 Cyclone公司推出新款外燃发动机，具有适应多种气液固态燃料、环保、低成本等优点，一改传统外燃机转矩性能弱、功率低等特点。以Cyclone 330马力全燃料发动机MK VI为例，其启动转矩高达2800磅?英尺。与尺寸相当的电动马达相比，Cyclone发动机可提供更大的启动转矩，同样具备无需变速装置的优点，仅需安装中立回动杆柄操纵即可，可以面向汽车应用。对于内燃机雄踞汽车动力长逾百年的状况可能发生影响。 Serena从空转到重启仅需0.3秒

有关汽车发动机可变技术的综述

论文题目：有关汽车发动机可变技术的综述一、摘要近几十年来，基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求，许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发，例如可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术。目前，这些新技术和新方法，有的已在内燃机上得到应用，有些正处于发展和完善阶段，有可能成为未来内燃机技术的发展方向。二、关键词：可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术三、引言可变进气系统分为两类：(1)多气门分别投入工作；(2)可变进气道系统。其目的都是为了改变进气涡流强度、提高充气效率；或者为了形成谐振及进气脉冲惯性效应，以适应低速及中高速工况都能提高性能的需要。 1.多气门分别投入工作实现多气门分别投入工作的结构方案有如下两种：第一，通过凸轮或摇臂控制气门按时开或关；第二，在气道中设置旋转阀门，按需要打开或关闭该气门的进气通道，这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。 2.可变进气道系统可变进气道系统是根据发动机不同转速，使用不同长度及容积的进气管向气缸内充气，以便能形成惯性充气效应及谐振脉冲波效应，从而提高充气效率及发动机动力性能。惯性可变进气系统，是通过改变进气歧管的形状的长度，低转速用长进气管，保证空气密度，维持低转的动力输出效率；高转用短进气歧管，加速空气进入汽缸的速度，增强进气气流的流动惯性，保证高转下的进气量，以此来兼顾各段转速发动机的表现。加装ＶＩＳ后，发动机进气气流的流动惯性和进气效率都有所加强，从而提高了扭矩，并降低了油耗。四、可变气门技术可变气门正时技术几乎已成为当今发动机的标准配置，为了进一步挖掘传统内燃机的潜力，工程人员又在此基础上研发出可变气门升程技术，当二者有效的结合起来时，则为发动机在各种工况和转速下提供了更高的进、排气效率。提升动力的同时，也降低了油耗水平。（一）配气相位机构的原理和作用

优化发动机性能

litens汽车集团的torqfiltr曲柄振动控制技术专利，通过使用弧形弹簧分离机构从发动机扭振中解耦（分离）驱动系统惯量。该产品尺寸较小但却包含了一个由一系列的组件构成的复杂机构，通过复杂的摩擦接触而非固定连接方式来传送动力到各个部件。但是该产品必须被频繁地定制，从而实现给指定的汽车发动机传递最优性能的目的。在过去，这一直是一项耗时、不断试错的过程。近期，litens开发了能够准确模拟torqfiltr运转的技术：在初始样件试制前，能够精确评估可供选择的设计（思路、产品等）的性能，并且迭代出最优设计。litens公司cae技术和材料工程方面的首席工程师stevejia博士说：“msc软件公司的marc非线性有限元分析（fea）软件已经被用于准确预测设计（思路、产品等）在动力载荷条件下部件是如何移动和相互作用的”，他还说：“很难估计虚拟产品开发（vpd）已经为我们节约了多少成本，但是我们确信这个数字每年高达上百万美元。” 一、动力拉伸控制高度静力载荷和动力载荷对皮带的拉伸作用显著降低了传动皮带的寿命、附件结构的承载寿命，增加噪声，浪费燃油，同时增重、提高成本。litens指出，在传送过程中通过控制机构进行预设（静力）并运行（动力）皮带拉伸，会使得驱动系统在各种条件下能够更为高效、安静，并传输最大的动力。 litens torqfiltr通过调节弹簧对系统惯量的刚度来控制系统共振频率。由于弹簧刚度相对传统的橡胶分离结构较软，来自发动机振动的大部分在传到皮带前已经被吸收掉了。这会导致在驱动系中的所有部件分离，由于较少且小的激励，驱动系统中的各个部件都只具有很小的共振峰值。torqfiltr弹簧由钢材制成，不会像橡胶材料一样老化。另外，对于自动离合系统消除了皮带由橡胶减震器共振带来的变化，因此不需要单独的单向离合器。二、设计挑战 jia博士说，该设备遇到了巨大的设计挑战，首先，设计者需要完全了解在动力载荷条件下设计的特性，以确保在第一时间提交最合适的产品。其次，需要确定、考察接触机构的作用―反作用力、应力以及各个部件的变形的幅值、位置和方向，以便获得最优设计。第三，由于成本竞争激烈且汽车行业又是一个重量敏感的行业，因此需要在设计阶段减掉不必要的材料，以达到最小化重量。jia博士说：“我们能够确定曲柄从物理实验解耦（分离）的整体动力性能，然而可以从物理试验获取的信息是很有限的，因为没有价格合理的有效的传感器能告诉我们在小装配体的内部发生了什么，我们只能猜测内部可能发生的事情，例如接触位置、力、应力以及各个部件的变形等。” 三、选择合适的仿真技术 litens已经评估了一系列不同的仿真技术。大变形动力学仿真系统，例如msc的adams 软件针对复杂机构提供了优异的仿真结果。然而，他不是用来处理本次应用中涉及的弹塑性非线性分析的产品。市场上众多的有限元分析软件多数局限于线形材料属性和小应变以及小转动。虽然一些软件包声称能够处理非线性问题，然而实际不具备可靠的求解此类问题并且连续变化部件间的接触条件、大转动、滑动摩擦接触以及弹塑性材料行为的能力。事实上，marc设计之初就是专用于求解各种非线性问题的产品，能够针对高度非线性（如：材料非线性、大应变、大位移以及接触等）问题获得稳定的收敛解。同时，marc还提供多物理场分析能力，能够使工程师模拟各种耦合问题，例如：结构、热、流体、声、电以及磁场间的耦合问题等。具体来说，litens分析专家从公司的设计工程师处获得了详细的计算机辅助设计模型（三维模型），然后将这些几何模型导入到patran中（公司选择patran作为前处理器）。此过程最大的挑战是：在前处理中协调细部的网格。例如，一方面，分析专家需要考虑离合器