第一章 汽油机新技术
汽车新技术认知

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3.1.9 发动机新技术应用实例
➢ 第3代大众EA388 1.8T发动机
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3.1.9 发动机新技术应用实例
➢ 沃尔沃Drive-E T5 2.0T发动机
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3.1.9 发动机新技术应用实例
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3.1.2 柴油机燃油喷射技术
➢ 现代先进的汽车柴油机一般采用电控高压共轨燃油喷射系 统,它涉及电控、高压、共轨3种技术。
➢ (1)电控。电控是指燃油喷射系统由柴油机ECU控制, ECU对每个喷油器的喷油量、喷油时刻进行精确控制,使 柴油机的燃料经济性和动力性达到最佳的平衡。传统柴油 机由机械控制,控制精度无法得到保障。
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3.2.1 传动系统技术
➢ 电控多片离合器主要分为输入箱、主离合器部分、电磁离 合器部分、凸轮机构和输出轴
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3.2.1 传动系统技术
➢ 9AT自动变速器
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3.2.1 传动系统技术
➢ 碳纤维传动轴
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➢ 可变增压涡轮叶片几何技术。
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3.1.4 发动机增压技术
➢ 涡轮增压中冷技术
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3.1.4 发动机增压技术
➢ 机械增压技术是在普通发动机上加装机械增压器,通过曲 轴的动力带动一个机械式的空气压缩机旋转来压缩空气的 。
发动机新技术FSI

Ⅴ大众和奥迪— TSI技术
FAW
发动机汽油机缸内喷射(FSI)
知识点:1、了解缸内喷射发展过程 2、知道缸内喷射工作模式 3、知道缸内喷射组成
技能点:常用传感器安装位置
FAW
EX 320
空气进气
25 R. Schmidt, I/VK-35, EX 320,
Siehe Notizseite
FAW
Ⅲ 通用汽车— SIDI技术
缸内直喷技术发展到今天已历经 三代。第一代称为壁面引导直喷 型,利用缸内空气流动使油气混 合物成层,实现了分层燃烧;第 二代称为按化学计量混合直喷型, 以理论空燃比混合燃料和空气, 实现均质燃烧;而通用的SIDI技 术则属于第三代直喷技术,通过 对发动机内植入智能控制模块, 可根据行车状况由电脑自动控制 稀薄燃烧模式,同时实现分层燃 烧和均质燃烧。
Inhalt
FAW
EX 320
空气进气
进气歧管压力传感器 G71 进起温度传感器 G42 (双传感器)
压力调节阀
进气歧管翻板阀 N316
进气歧管转换真空单元
进气歧管翻板电位计1 G336
26 R. Schmidt, I/VK-35, EX 320,
可变式进气歧管位置传感器 G513
进气歧管转换阀 N156
FAW
常见的缸内直喷技术
Ⅰ 梅赛德斯奔驰 —CGI技术 Ⅱ 三菱— GDI技术 Ⅲ 通用汽车— SIDI技术 Ⅳ大众和奥迪— FSI技术 Ⅴ大众和奥迪— TSI技术
FAW
Ⅰ梅赛德斯奔驰— CGI技术
E 200 CGI BlueEFFICIENCY轿车
面对当前地球变暖的情况,在节能引擎科技始终居于领导者地位的梅 赛德斯奔驰提出了〝TrueBlueSolutions〞概念,以象征地球颜色的 蓝色,代表着M-Benz对于现今地球面临的环保问题提出的解决方式, 除了持续追求高性能之外,并兼顾对于地球的环保友善性,强调环保 节能的车辆也因此成为众所瞩目的焦点。
《汽车发动机构造与维修》课程标准

汽车发动机构造与维修课程标准一、概述(一)课程性质本课程是五年制高职汽车运用技术专业的专业核心课之一。
(二)课程基本理念以完成工作任务为目标,采用理论与实践相结合的教学方式,分项目按工作任务来实施。
(三)课程设计思路按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的项目课程体系”的总体设计要求,本课程以发动机构造与维修的基本知识与操作技能为基本目标,彻底打破学科课程的设计思想,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的实践能力。
学习项目选取的依据是以本专业所对应的岗位群要求而制定,以汽车运用与维修专业一线技术岗位为载体,使工作任务具体化,针对任务按本专业所特有的逻辑关系编排模块。
本课程建议课时为170课时,其中理论课时为74课时,实践课时为96课时。
本课程的总学分为9学分。
二、课程目标通过本课程的学习,使学生具有汽车发动机的基本知识和汽车发动机维修的基本技能.通过理实一体化的教学和实践技能训练,使学生系统掌握汽车发动机的结构、基本工作原理、使用和维修、检测和调试、故障诊断与排除等基本知识和基本技能,为今后核心技术课程的学习奠定基础。
通过任务引领的项目活动,使学生具备本专业高素质技术工作者所必需的发动机拆装、检查与维修的基本知识和基本技能.同时培养学生专业兴趣,增强团结协作的能力。
1、会识别发动机零部件;2、会描述发动机的工作原理;3、能根据发动机的技术要求拆装发动机;4、能检查发动机;5、能诊断发动机的故障;三、内容标准单元一发动机概述单元二、曲柄连杆机构单元三 配气机构单元四、汽油机供给系单元五、柴油机供给系单元六、润滑系单元七冷却系单元八、点火系单元九、发动机总成四、实施建议(一)教材编写建议:教材编写要体现项目课程的特点与设计思想,教材内容应体现实用性、可操作性,适应企业需求,体现地区产业特点,其呈现方式要图文并茂,文字表述要规范,正确科学。
汽油机稀薄燃烧技术

稀薄燃烧的优势:
热效率随空燃比增加而增加 降低CO、HC和NOx的排放 改善发动机部分负荷性能
当今汽车工业面临的两大问题:环境污染加剧和能源使用过 度。这促使人们开发新的发动机技术。
进气道喷射的汽油机稀燃技术
GDI :Gasoline Direct Injection即缸内直喷汽油机。 优点:具有优良的燃油经济性和降低排放的潜力 国外情况:目前日本的三菱、丰田、本田,美国的福特、通 用,欧洲的AVL、Bosch等世界著名研究机构与生产企业都开 发了比较成熟的GDI机型和产品。 我国:技术还不太成熟,主要依靠国外技术支持来开发自己的 产品,如奇瑞与AVL公司共同开发的2.0升发动机同时具备以下 技术:TCI(废气涡轮增压中冷)、GDI(汽油直喷)、VVT(可变气 门正时)
• • •
一个螺旋进气道和一个直进气道控制涡流比 一个切向进气道和一个中性进气道控制涡流比 大幅降低进气门升程控制涡流比
绕气缸中心线的进气涡流
绕气缸中心线的进气涡流
进气道喷射的汽油机稀燃技术
进气涡流比电子控制
喷油正时电子控制
点火正时电子控制 稀薄燃烧λ闭环控制 稀燃极限电子控制 NOx排放的控制策略
扭矩调节 变质调节 变量调节
充量 分层 均质
喷油正时 压缩冲程的晚期 吸气冲程的早期
喷油压力 喷油雾化 油束穿透 高 的 好 差 浅 深
GDI电子控制策略
GDI技术的优点及其存在问题
4.1 GDI的优点 4.2 GDI技术存在的问题
4.2.1 排放问题 4.2.2 积炭 4.2.3 催化器问题 4.2.4 功能问题
GDI还减少了燃烧室壁的传热损失。
发动机HCCI技术概要

Mercedes-Benz F700 DiseOtto直4 1.8T CGI HCCI发动 机
奔驰的07年的F700概念车为例,其 DiseOtto 1.8T直4 CGI直喷发动机在 采用HCCI技术后,输出功率达到 238hp,最大扭矩达到400Nm,完 全就是一台3.5L V6的水平,难得的 是它的油耗仅为6L/100km,二氧化 碳排放仅127g/100km。
展望未来
相信随着技术难关的不断攻克,HCCI技 术将会快速普及到大众当中,作为一种新 的节能增效技术,为地球的蓝天作一份贡 献。
谢谢
---那HCCI技术那么好,为什么还不 马上推广大量是用呢? ---原来现在的HCCI技术还有一些技 术难关。
技术难关
一 在燃烧时刻的控制上,HCCI发动机靠汽缸的压力和温度自燃, 油气混合气的密度,汽缸的温度和压力都需要进行精确的检测和控制, 所以发动机的ECU管理程序也要进行相应的加强。 二 由于HCCI的同时压燃和放热,瞬时间汽缸和活塞会受到强大的 压力,有可能会产生爆震的现象,所以必须降低混合气的空燃比(低于 传统的14.7:1),这就需要HCCI在稀燃状态下工作,排气的温度也比 较低,使得发动机较难采用涡轮增压。以上这些都使得HCCI可能达到的 最大负荷比典型的火花点燃式和直喷式柴油机低得多。另外,低排气温 度对催化转化器来说也是一个问题,因为需要相当高的温度才能起动氧 化/还原反应。 三 也就由于刚才我们讲到的HCCI发动机可能达到的最大负荷比典 型的火花点燃式和直喷式柴油机低得多,所以,在大负荷高转速的时候 或者冷机状态下发动机还必须依靠传统的火花塞点火系统,这就间接要 求了发动机的压缩比可变,在传统点火模式的时候变回低压缩比。所以 气门正时系统及众多的压力传感器也是必须的。
缸内直喷技术

2、汽车发动机新技术---缸内直喷式
近年来,当代汽车汽车飞速发展,汽车新技术不断涌现和应用,带动汽车性能不断改善。下面就现代缸内直喷式汽油机进行简单介绍。
汽油机的发展经历了100多年的漫长历史,其中具有里程碑意义的发展阶段无不是以油气混合方式和机理的变迁为标志的。
早期的化油器式汽油机依靠化油器喉口气流流速增加所产生的真空度将汽油吸出被高速进气空气流雾化以及汽油油滴本身的蒸发而与空气形成可燃混合汽。油气混合比(空燃比=进气空气质量/燃油质量)取决于化油器喉口的设计和量孔直径,负荷的调节是由节气门的开度来调节进入汽缸的油气混合汽量来实现的,因此属于混合汽外部形成的量调节方式,且没有任何反馈控制。由于汽油-空气混合汽能在相当宽的空燃比范围内点燃,这种不太精确的控制对早期汽油机的正常运行并不存在什么问题。
既然油气混合物能有如此惊人的杀伤力,那在汽车上引入显然也会获得更高的动力和更省油的表现。根据云爆弹原理,大众为高压泵设计了一个非常精巧的结构,通过进气阀的凸轮轴来为油泵提供动力,这样很好的解决了油泵和进气阀之间的正时问题,也提高了燃油效率;同时作为一个纯机械的结构,这个高压泵具备了非常高的可靠性,大众(博世)甚至还设计了一个内部保护回路防止油压过高。可惜的是,大众和博世的设计尽管确保了机械自身的可靠性,但高压燃油轨(Rail)里的高压燃料是无法保护的,为了保证发动机运转的顺畅性,燃油轨中必须保持一定的压力。这个在平时是没有问题的,问题就出在了碰撞上。当发动机受到巨大的外力撞击时,位于发动机前部的高压共轨喷射系统就成了发动机首先受到撞击的部分。
教案-汽车新技术教案(朱明zhubob)

一、前言(5')传统汽车的几大组成部分?现代汽车技术主要是以汽车电子控制技术为主体,而扩及到其它领域中的现代新型技术。
本书主要介绍汽车发动机、底盘、车身等部位中电子技术控制的各种现代新型装置和设备。
二、教学内容(75’)绪论一、现代汽车技术的发展与应用1.第一辆汽油四冲程汽车的诞生年代:1886.1.292.汽车电子技术的发展50年代,汽车上首次采用电子装置:收音机60年代,晶体管应用在汽车上并逐步集成化,同时,也有其它电子装置不断出现,但主要是代替机械部件的作用。
70年代,电子技术开始普及,微机的出现,使电子技术成为解决汽车动力、油耗、排污之间矛盾的有效手段。
汽车电子控制最早从发动机(点火时刻)开始,从单一控制到多功能(排气再循环、空燃比、怠速等)控制,称发动机集中控制。
进展到汽车上全面应用,如制动防抱系统、自动变速系统、信息处理系统。
在发达国家,汽车已进入电子控制时代。
二、现今汽车上采用的新技术1.发动机部分最佳点火提前角(ESA):在不同转速、进气量下,实现最佳点火提前角,发出最大功率或转矩,油耗和排放降到最低。
有开环和闭环两种,闭环在开环的基础上,增加一个爆震传感器进行反馈控制,点火时刻精度比开环高,但排气净化稍差。
最佳空燃比:电控燃油喷射的主要内容,在各种工况及有关因素的影响下,空燃比达最佳值,提高功率、降低油耗、减小排污。
有开环和闭环两种,闭环在开环的基础上,在一定条件下,由微机根据氧传感器输出的信号,修正燃油量。
排气再循环(EGR):可由发动机工况,适时调节排气再循环的流量,减少排污。
怠速控制(ISC):由水温及其它参数,如空调开关、动力转向开关等,使怠速处于最佳。
其它:电动燃油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油气蒸发、自我诊断。
2.底盘部分制动防抱系统(ABS):防止制动时和转弯时产生侧滑,提高制动效能,保证行车安全,国外作为标准装备采用。
汽车发动机新技术概述

内燃机的应用前景 A recent NRC report concluded: “There seems to be little doubt that, regardless of the success of any pathways discussed, the internal combustion engine (ICE) will be the dominant prime mover for light-duty vehicles for many years, probably decades. Thus, it is clearly important to perform R&D to provide a better understanding of the fundamental processes affecting engine efficiency and the production of undesirable emissions.”
Reitz, UW-Madison’s Engine Research Center funded in 1946
250million vehicles in U.S., 233million in China(其中, 汽车1.14亿辆,摩托车1.03亿辆) 60 million cars made in the world in 2012, 1/4 of which are made in China and half powered by diesel engines
and particulates (soot), as well as the production of CO2. International Energy Agency road-map is to reduce fuel use per kilometer by 30–50% in new road vehicles worldwide by 2030, and from all vehicles by 2050.
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此外:汽车怠速时,由于废气冲淡了混合气,必须增加供油
量才能保证空气能接触到足够的汽油,因此空燃比应该小于
电
14.7;
控 燃
油
冷发动机启动时,汽油大量粘附在管壁上,空燃比需要3~9喷 射 原
理
才能保证进入气缸的混合气有适当的浓度;
启动以后,发动机升温过程中(暖机)空燃比应该逐渐加大
直至正常(大约16);
发动机加速时,节气门突然开大,进气管真空度瞬间变小会
造成汽油蒸发减少在管壁上粘附成油膜,进入气缸的混合气反
而过稀,发动机转速下降,所
以应该及时增加供油量;
于此相反,驾驶员突然放松
油门时,节气门突然关闭而发
动机并未立即减速,管壁油膜
被立即吸入,供油量应该进一
步减少。
右图BC段应为16。
比较:
1、化油器工作原理:
空燃比(A/F):混合气中空气与汽油的质量的比值。 理论空燃比=14.7:理论上燃烧后全部变成CO2和H2O。 经济空燃比=16:空气量提高到1.1倍,避免因为油气混合 不均匀造成的汽油燃烧不完全。 功率空燃比=12.5~14:空气充分利用,燃烧速度最快,发 动机功率最大。 大多数情况下(中等负荷)应该尽量接近经济空燃比; 为了克服大的阻力或临时加速,应该用功率空燃比以得到 全负荷;
b、燃油压力调节器: c、电动喷油器及正时 开关:
3、电子控制系统:
组成: 传感器+ECU+执行器 主要的传感器有:
节气门位置传感器; 水温和气温传感器; 曲轴转角位置和转速
汽车新技术
李朝晖 杨新桦 主编 周国坚 主讲
前言
内容: 区别传统汽车的技术。如:
发动机的增压技术; 汽油机的燃油喷射; 汽车的电子控制; 汽车的废气排放要求及控制; 气体燃料发动机; 安全性技术:ABS,汽车防盗,防撞击,胎压自动检测, 防滑系统; 舒适性方面:空调,音响,噪声控制,巡航技术; 还有底盘方面:无级变速,车身高度调节,防震,电控动 力转向; 新材料的应用等等。
幅度提高; 4、电控技术应用面非常广泛,有无限的发展空间;(现在
已经远远超出了燃油喷射的范围) 5、目前价格较贵。(但是,电子产品必然会越来越便宜)
汽车电子控制系统的应用
二、电控燃油喷射原理: 电控燃油喷射原理是:随时检测(用各种传感器及开关)
发动机进气量、转速、所处的工况及其它如水温、气温、节 气门开度等等许多必要的参数;由电控单元ECU分析与计算 出所需的喷油量、喷油时刻;并适时地向喷油器发出执行指 令,使发动机工作实现最佳的空燃比。
b、热线式空气流量计:
原理:气流降低Rk电阻值,
造成惠斯顿电桥不平衡,电桥
电控汽 油喷射
系统的
自动增加通过精密铂丝电阻Rm
组成
的电流维持平衡,测量电压Um
即可知道对应的空气流量。
热膜式空气流量计,将铂丝
改为镀膜降低了成本,得到较
广泛的应用。
c、真空流量传感器:P9图
由半导体硅应变片感受进气
支管中的绝对压强(一面是 绝对真空)并由惠斯顿电桥 传出电压值(与上述电桥原 理相同)反映空气流量值。
d、 卡 门 漩 涡 空 气 流 量 计
e、节流阀体与怠速调整螺钉: 节气门轴上有节气门位置传感器,
旁通道是怠速空气通道(有的发动机 没有旁通道,只有节气门开度调节) f、冷启动空气阀:
冷车启动时经空气阀增加进气量;
p13~14 g、怠速控制阀(ISCV):
多数发动机通过怠速旁通道控制怠 速。
由步进电机转子的转动变成阀杆的 直线进给。转子有16个磁极,定子有 两个各带16个齿的铁心交错组成。N 极和S极每一圈有32个位置吸引,即 阀杆移动量可以精确到一个齿距的 1/32,而且可以正反双向任意运动。
2、过量空气系数φa及其影响:
φa =0.88 发出最大功率。功
率混合
气
φa =1.10 经济性最好。经济
混合气
φa <0.4、 α>1.4 超出着火上
下限,不可燃。
φa =1 理想混合气 1kg汽油
14.7kg空气
φa >1.05~1.15 过稀混合气,燃
烧速度慢,严重时下一循
环造成进气管回火.
φa <0.88 过浓混合气,造成积
第一章 汽油机新技术
1.1、汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理 一、电控燃油喷射系统简介:
目前世界轿车产量的95%都装了燃油喷射系统,越来越多 的城市和地区禁止装化油器的汽车运行。为什么?
燃油喷射系统的优缺点: 1、进气阻力小,充气效率高,功率大; 2、供油精确,反应灵敏,适应性好; 3、能兼顾发动机的动力性、经济性和排放性。总体性能大
炭,排气管冒黑烟,排放超
标,排气管放炮(CO二次
燃烧).
电控燃 油喷射
原理
空燃比对废气排放也有直接的影 响:(右上图) A/F=16~18时废气中HC含量最低;
A/F≥16时CO含量低;
A/F=15.5~16时NOX含量最高。 可见空燃比不能同时满足各种有
害物质排放的要求,通常需要通过 废气再循环EGR,二次空气供给, 三元催化反应器和热反应器等 措施才能达到必要的排放标准。
流量,由节气门开度与发动机转速计算流量。
四、电控汽油喷射系统的组成: 组成:空气供给+燃油供给+电子
控制 1、空气供给:
包括空气滤清器,空气流量计 (或进气压力传感器),节气门体, 怠速控制阀。
a、叶片式空气流量计: 有测量叶片、缓冲叶片、缓冲室、 旁通道CO调整螺钉、电位计和进气 温度传感器。 注意:CO调整螺钉调整混合气浓 度而节气门旁的怠速调整螺钉是调整 怠速时的进气量和怠速稳定性的。
混合气空燃比的影响可以用图 线表示:(右下图)
1线为最高温度线 2线为最大功率线 3线为最低油耗线
三、电控汽油喷射系统的分类:
1、机械控制与电子控制; 2、缸内喷射与进气管喷射; 3、单点喷射与多点喷射; 4、连续稳定喷射与间息脉冲喷射; 5、开环控制与闭环控制; 6、直接测量空气流量,测量进气管压力与发动机转速转换
电控汽油喷射系统的组成 空气供给
怠速控制阀 (ISCV)
2、燃油供给:
组成特点: 电动燃油泵(有
内装、外装,滚柱 式、转子式、涡轮 式等几种);
燃油压力调节器; 脉动阻尼器; 电动喷油器; 和冷启动喷油器。
燃油供给
a、电动喷油泵 有内装式和外装 式两种,内装式 是湿式电机浸日 汽油中。 上图为滚柱式 左图为涡轮泵 右图为B501型 电磁泵