【 汽车新技术新配置】第一节 进气系统的新技术、新配置
进气系统改装的技术创新和应用研究

进气系统改装的技术创新和应用研究进气系统是发动机的重要组成部分之一,是发动机取得功率的路径之一。
一个完善的进气系统能够将足够的新鲜空气引入发动机并进行有效的混合,提高燃烧效率,从而提高发动机性能。
目前进气系统改装已经成为了广大车迷和竞技爱好者的热门话题,从简单的空气滤清器和进气管道升级到全面的进气系统改装,现在还有一些新兴的技术正在逐渐成熟和普及。
一、技术创新1.多点喷射系统多点喷射系统是目前发动机上常见的一种喷气式燃油系统。
与之相对的就是常见的单点喷射系统。
单点喷射系统只在进气歧管前设置一个喷油嘴,无法进行更细致的控制,当转速升高时,燃油的雾化效果会变得越来越差,很容易造成燃烧不充分。
而多点喷射系统却能够针对每个缸内的气缸进行检测和分析,并根据需求进行更细致的控制,确保燃油的充分燃烧,提高动力输出,减少排放。
2.冷空气进口系统冷空气进口系统是在进气管道中加装一个带有滤棉的冷空气收集器,来加强冷空气的进入。
这种系统在加强发动机响应的同时,又能提高燃油的充分燃烧,从而提高了动力输出。
3.可变进气管路系统可变进气管路系统就是针对进气歧管不同转速下不同的气缸排放气体进行调整。
在低转速时,比较长的进气管路能够协助提高低转速下的扭矩,并提供更平稳的动力输出。
而在高转速时则缩短进气管路,保证新鲜空气的有效供应,从而提高动力输出和运转的响应速度。
二、应用研究1.改善原有进气系统最常见的进气系统改装方式就是在现有的接口上更换高流量的进气滤清器以及进气管路。
更好的保障了发动机所需的空气流动量,能够让发动机提升性能,无论是在低转速以及高转速。
2.加装进气增压装置进气增压装置能够在一定程度上提高动力输出。
设备分为机械增压器和涡轮增压器两种类型。
机械增压器通过一组齿轮和齿条来实现高速驱动,从而转动另一端的泵水板,达到增压效果。
而涡轮增压器则通过增设一个转子来增加进气的空气流动量,提高了P/R值,从而提高了发动机的动力输出。
发动机的进气新技术资料

本田汽车公司在1989年推出了自行研制 的“可变气门配气相位和气门升程电子 控制系统”,英文全称“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System”,缩写就是“VTEC”,是世界上 第一个能同时控制气门开闭时间及升程 等两种不同情况的气门控制系统。与普 通发动机相比,VIEC发动机同样是每缸 4气门(2进2排)、凸轮轴和摇臂等,不 同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。
b)汽油机向稀燃和缸内直喷发展 和柴油机相比,易爆震,由火焰传播的 燃烧方式决定。 空燃比过大,易造成燃烧不完全,残余 废气过多,燃烧愈恶化,这样和柴油机 相比热效率相差很多。 稀燃技术最初在柴油机上应用,和缸内 直喷即可解决此类问题。
1、进入90年代,三菱汽车公司研制出来的缸内 直喷技术使稀燃技术又进了一步。目前,各大公 司都拥有自己的稀燃技术,其共同点都是利用缸 内涡流运动,使聚集在火花塞附近的混合气最浓, 先被点燃后迅速向外层推进燃烧,并有较高的压 缩比。 比较著名的三菱缸内喷注汽油机(GDI), 可令混合比达到40:1 2、本田最新的VTEC发动机也将采用稀燃技术。 这款取名为VTEC-i 2.0升发动机将比一般本田发 动机省油20%,其特点是将VTEC技术与稀燃技 术相结合,也是当低转速时令其中一组进气门关 闭,在燃烧室内形成一道稀薄的混合气体涡流, 层状分布集结在火花塞周围作点燃引爆,从而起 到稀薄燃烧作用。
C)汽、柴油机的电子控制与可变技术 可变压缩比、可变配气相位与气门升程、 可变缸内旋流、可变进气管长度、可变 增压涡轮喷嘴截面等。 1)、发动机缸内的气流运动形式可分为 涡流、挤流、滚流和湍流四种形式。希 望能用这几种形式把燃料和空气混合的 更好。使其充分燃烧。
现代汽车新技术

奥迪旗下车型所搭载的CVT变速箱有个独特的名称— —“Multitronic”。较其它CVT变速箱有了明显的优势, 它有着其它CVT想都不敢想的超高可承受扭矩,而驾 驶感受上也尽力做到了其它变速箱的大致水平,与此 同时在油耗方面的优 势丝毫不减。
平淡不是真,要的是激情!
CVT变速箱好比一位持家有道、贤良淑德的妻子,优点非常 实在,这也不难看出为什么更倾向家用的日系厂商会如此偏 好CVT。不过,奥迪可是个“高富帅”,它更注重激情,过 于平淡的CVT只会让它一点一点迷失自我。 在车厂内,动力系统与车身结合的工序被称为“Marriage”, 直译就是“结婚”。这的确是最适合用来形容这一工序的单 词,因为对于绝大部分出厂的车辆而言,这次结合就意味着 一生一世。不过与世间每段婚姻一样,双方在世俗标准下的 “好”与“不好”并非维系这段感情的根本,说到底,合适 与否才是两人能否一起走完一生的关键。而最近奥迪宣布正 式弃用Multitronic(CVT)变速箱就是上述理论的最佳VVT-i技术
今年生产的丰田轿车,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 VVI-i 这个新名词。 VVT是英文缩写,全称是“Variable Valve Timing”,中文意思 是“可变气门正时”,i是“Intake”进气的意思。 其工作原理是:由 ECU协调控制,发动机各部位的传感器实 时向ECU报告运转情况。由于在ECU中储存有气门最佳正时参 数,所以ECU会随时对正式机构进行调整,从而改变气门的 开启和关闭时间。
汽车新技术 第一章

第一节 可变压缩比技术 第二节 可变气门正时及升程技术 第三节 废气涡轮增压技术 第四节 可变进气系统VIS
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第一章 发动机可变结构技术
第一节 可变压缩比技术
一、可变压缩比的意义
二、可变压缩比技术的发展史 三、可变压缩比的技术方案 四、典型的可变压缩比技术
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最近数十年来,随着日益严峻的能源问题和越来越严格的排放限制,可变压缩比技术的 研究在点燃式发动机上进展迅速,出现了许多相关的新技术和专利,如瑞典萨博(SAAB) 汽车公司于2000年开发的1.6L可变压缩比发动机SVC(SAAB Variable Compression),压缩 比可在8∶1~14∶1之间变化,其最大功率为168kW,最大扭矩为305N· m,CO、HC排 放值平均可降低30%,百公里耗油为8.3L。法国的MCE-5 Development公司开发的MCE-5 VCR可变压缩比发动机,压缩比可以从7∶1~20∶1无级地变化,压缩比控制的过程非常
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第一章 发动机可变结构技术
方案一是气缸盖活动方式。例如萨博SVC发动机,其气缸盖可以围绕曲轴箱转动,通 过橡胶密封件跟曲轴箱隔开,不会有机油喷出。利用液压调节装置将整体气缸盖相对于曲 轴箱转过一个角度,从而改变燃烧室容积,同时相应地改变了压缩比。但是,SVC发动机 可活动部分的质量大,其移动需要很大的能量,成本很高。 方案二是偏心衬套方式。具体又可分为活塞销偏心衬套方式、曲柄销偏心衬套方式和 曲轴偏心衬套方式。德国FEV公司的VCR发动机曲轴支承在一个偏心轮上,通过使偏心轮转 过一个角度,实际上改变了曲轴在竖直方向上的位置,因而活塞上下止点的位置也相应改 变,实现压缩比可变。但是,这种方案由于输出轴位置要移动,所以必须考虑与变速器结合 或配合的问题,必须对驱动系统进行补偿,具有很强的针对性,不便于大量生产推广。
汽车进气系统

a)低速段(n<4400r/min);b)高速段(n>4400r/min)
当进气管中动力阀关闭时,可变进气管容积及总长大约为70cm的进气管,能在发动机转速n=3300r/min时, 形成谐振进气压力波,提高了充气效率,使转矩达到最大值。当发动机转速大于4000r/min时,进气管中便不能 形成有效的进气压力波,于是动力阀门打开,两个中间进气通道便连接成一体。优化选择在每个气缸与总管连接 的支管容积后,能形成高速(如:n=4400r/min)下谐振进气脉冲波,使转矩值达到较高值。于是在n=1500~ 5000r/min的范围内,转矩曲线变化平缓。
发动机油耗可以通过一扇门的运动来说明。门开启的大小和时间长短,决定了进出入的人流量。门开启的角 度越大,开启时间越长,进出入的人流量越大,门开启的角度越小,开启时间越短,进出入的人流量就越少。在 剧院入场看戏,要一个一个观众验票进场,就要控制大门的开启角度,有些匣道还设置栏杆,象地铁出入口一样。 在剧院散场时要尽快疏散观众,就要撤除匣道栏杆,将大门完全打开。大门开启角度和时间决定人流量,这非常 容易理解。同样的道理用于发动机上,就产生了气门升程和正时的概念。气门升程就好像门开启的角度,正时就 好象门开启的时间。以立体的思维观点看问题,角度加时间就是一个容积空间的大小,它的大小决定了耗油量。
可变配气
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。
首先谈一下普通发动机配气机构,大家都知道气门是由发动机的曲轴通过凸轮轴带动的,气门的配气正时取 决于凸轮轴的转角。在发动机运转的时候,我们需要让更多的新鲜空气进入到燃烧室,让废气能尽可能的排出燃 烧室,最好的解决方法就是让进气门提前打开,让排气门推迟关闭。这样,在进气行程和排气行程之间,就会发 生进气门和排气门同时打开的情况,这种进排气门之间的重叠被称为气门叠加角。在普通的发动机上,进气门和 排气门的开闭时间是固定不变的,气门叠加角也是固定不变的,是根据试验而取得的最佳配气定时,在发动机运 转过程中是不能改变的。然而发动机转速的高低对进,排气流动以及气缸内燃烧过程是有影响的。转速高时,进 气气流流速高,惯性能量大,所以希望进气门早些打开,晚些关闭,使新鲜气体顺利充入气缸,尽量多一些混合 气或空气。反之在在发动机转速较低时,进气流速低,流动惯性能量也小,如果进气门过早开启,由于此时活塞 正上行排气,很容易把新鲜空气挤出气缸,使进气反而少了,发动机工作不稳定。因此,没有任何一种固定的气 门叠加角设置能让发动机在高低转速时都能完美输出的,如果没有可变气门正时技术,发动机只能根据其匹配车 型的需求,选择最优化的固定的气门叠加角。例如,赛车的发动机一般都采用较小的气门叠加角,以有利于高转 速时候的动力输出。而普通的民用车则采用适中的气门叠加角,同时兼顾高速和低速时的动力输出,但在低转速 和高转速时会损失很多动力。而可变气门正时技术,就是通过技术手段,实现气门叠加角的可变来解决这一矛盾。
汽车新技术之三(配气)

2021/4/9
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双凸轮轴因为可以改变汽门重迭角(即VVT技 术),所以高速时可以发挥出更大的马力,但 是低转速的扭力略显不足 而且也因为机械结 构的复杂会造成维修上的困难。
以上可以看出SOHC在低速时扭力和油耗上有 优势(指每缸2气门发动机),所以比较适合 市区行车,DOHC(指每缸4气门发动机)在 最大马力上有优势所以比较适合经常在高速公 路行驶的车辆。
2021/4/9
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近年来不少汽油发动机,在排气凸轮轴上,也安 装了配气相位调节机构,称:DVVT—i系统。
随转速的升高排气门早开、早关;以降低气缸内 的 近 气温年 凸度来 轮不轴,少上又汽,油也使发安重动装机 了叠, 配角在 气排 相变小,废气滞留量多, NO位调X节生机成构,量称减:D少VV。T—为i系此,废气再循环EGR系统 可统 、去。 早消随 关转;。速以的降升低高气排缸气 内门 的早 温开 度
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双顶置凸轮轴发动机剖面图
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顶置凸轮轴是将配气机构的凸轮轴布置在发动 机的顶部而得名,其目的是简化配气机构的结 构、减少零件。因为这样可以用凸轮轴直接驱 动气门,从而省去顶杆、气门摇臂和气门摇臂 轴。不但可以降低成本、减少故障率,还减轻 了配气机构的运动惯量,使发动机更适合高转 速运转。
,又使重叠角变小,废气滞留 量多,NOX生成量减少。为此 ,废气再循环EGR系统可去消
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20END!Fra bibliotekEND !
Thank You!
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21
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发动机进气系统新技术

(3)案例分析
第一章 发动机新技术 第一节 进气系统新技术
(3)阅读本节案例,结合所学知识讨论分析涡轮增压器可能的故障现象及相 关的诊断思路。
发动机进气系统新技术
一、进气增压系统 进气增压系统有两种,废气涡轮增压系统和机械增压系统。两种
系统各有优缺点,但它们的功用却是一致的;都是通过增加单位时间 内发动机的进气量(充气效率),来达到提升功率和扭矩的目的。 1、废气涡轮增压系统
第一章 发动机新技术 第一节 进气系统新技术
(1)废气涡轮增压器工作原理
三、可变进气岐管长度 2、工作原理
(1)高速时可变进气岐管工作状态
高速时进气翻板打开,此时处于短长进气道模式。
第一章 发动机新技术
第一节 进气系统新技术
三、可变进气岐管长度
3、故障诊断分析 进气岐管转换阀常见故障主要是进气岐管卡在关闭位置或开启位
置,故障表现为EPC灯亮同时仪表提示“发动机转速最高不能超过 4000转”(不同车型有一定差异)。
五、可变气门升程 (1)结构组成
第一章 发动机新技术 第一节 进气系统新技术
五、可变气门升程 (1)结构组成
第一章 发动机新技术
第一节 进气系统新技术
五、可变气门升程
(2)工作原理 1)部分负荷 在部分负荷时(采用较小的凸轮外形),气门开启是不对称的。 一方面是因为凸轮的形状使得一个进气门比另一个进气门开启得大 (2mm和5.7mm),另一方面是因为较小凸轮外形的气门开启时间也是 不同的。另外气门小升程的凸轮形状是按照让进气门同时打开这一原则 来设计的。但第二个气门的关闭却稍晚。再加上缸盖中进气门特殊的遮 蔽形状,就可使得吸入燃烧室的气体呈高流速和旋转运动状态。配合专 用活塞形成滚流进气,最终获得极佳的混合效果(图1-28,图1-29)。
汽车新技术配置课件

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2024/3/13
汽车新技术配置
•ESP工作原理
•ESP在对危急驾驶情况作出反应前,必须获得两个问题的应答:
•a、驾驶者想操纵车驶向哪里?
•b、车辆实际驶向哪里?
•从方向盘角度传感器(1) 和轮速传感器(2)得到a 问题答案。
•从横摆率传感器(3) 和侧向加速度传感器(4) 得到b问题答案。
•
Automatic Stability Management System
•
Driving Dynamic Control
•ESP是一个主动安全系统。它是建立在其它牵引控制系统 之上的一个非独立的系统。
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2024/3/13
汽车新技术配置
一、ESP电子车身稳定系统
名称:ESP=DSC=VSC电子车身稳定系统
2024/3/13
汽车新技术配置
•侧向加速度传感器G200
•结构原理
•按电容器原理工作:两个串联电容,中间极片可 在作用力下运动。电容可吸收一定量电荷。
•只要没有侧向力作用在中间极片上,则两电容间 隙保持恒定,电容相等。
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•中间电极在侧向力作用下,其中一个电容间隙增 加,另一个减小,串联电容值也随之改变。最终, 电荷的改变决定了侧向力的大小和方向。
2024/3/13
汽车新技术配置
•方向盘转角传感器G85
•安装位置:转向柱上,转向开关与 方向盘之间,与安全气囊时钟弹簧集 成为一体。
•任务:向带有EDL/TCS/ESP的ABS 控制单元传递方向盘转角信号。测量 范围为+-720度,4圈
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•测量精度:1.5度 •分辨速度:1-2000度/秒
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一句话介绍
4)除宝马、雷克萨斯等少数车型由电子气门控制系统控制进气 门的开启、关闭时刻外,其余可变气门正时系统都是由发动机 机油压力控制,所以机油压力过高或过低均会影响系统的正常 工作。 5)可变气门正时系统一旦发生故障,配气相位便停留在某一状 态,不能适应发动机各个工况的变化,造成发动机工作性能不 良。
QC1
主编
第一节 第二节 第三节 第四节
进气系统的新技术、新配置 燃油系统的新技术、新配置 OBD系统 高压共轨柴油喷射系统
D1Z.eps
第一节 进气系统的新技术、新配置
一、涡轮增压器 二、可变进气通道 三、可变气门正时系统
一、涡轮增压器
1.涡轮增压器是如何用在汽车上的 2.涡轮增压器的组成及作用 3.使用中需要注意的事项 4.涡轮增压器的缺点与罗茨式增压系统 5.串联式双涡轮增压系统 6.并联式双涡轮增压系统 7.可变涡轮几何叶片技术
1)1500r/min以下时,发动机使用单独的机械增压方式为发动机 提供适当进气压力。
2)1500~3500r/min之间时,旁通阀处于可变化的半开状态,一 部分空气继续通过机械增压器对发动机供气,而另外一部分空
气则开始进入涡轮增压器进行压缩。
3)3500r/min之后,旁通阀实现全开,而驱动机械增压器的离合 器也处于分离状态,此时,所有空气均进入涡轮增压器进行压
1)打开进气歧管切换阀端盖,将听力棒抵住进气歧管切换阀处 ,起动发动机,连续反复地踩加速踏板,大众车系待发动机转 速达到4000r/min前放松加速踏板,听进气歧管切换阀是否能正
1.可变气门正时系统的分类
图1-8 单凸轮轴可变气门正时 控制系统(CVVT)
1)进气凸轮轴的转角控制即单凸轮轴可变气门正时控制系统(C VVT)(图1-8)。
2)通过进/排气凸轮轴的转角控制,进而控制进/排气门的开启、 关闭时刻,即双凸轮轴可变气门正时系统(D-VTC)(图1-9)。
图1-9 双凸轮轴可变气门正时控制系统(D-VTC)
1)汽车发动机起动后不能急踩加速踏板,夏天应先怠速运转3mi n冬天至少需要热车5min以上。
2)对于装有涡轮增压器的发动机,汽车在高速行驶后一定要怠 速运转几分钟。
4.涡轮增压器的缺点与罗茨式增压系统
1)1500r/min以下时,发动机使用单独的机械增压方式为发动机 提供适当进气压力。 2)1500~3500r/min之间时,旁通阀处于可变化的半开状态,一 部分空气继续通过机械增压器对发动机供气,而另外一部分空 气则开始进入涡轮增压器进行压缩。 3)3500r/min之后,旁通阀实现全开,而驱动机械增压器的离合 器也处于分离状态,此时,所有空气均进入涡轮增压器进行压 缩。
3)进/排气门的开启、关闭时刻和升程控制(VTEC)如图1-10所示 。
图1-10 进/排气门的开启、关闭时刻和升程控制(VTEC) a)组成 b)高角度凸轮和低角度凸轮 c)工作原理
4)进气凸轮轴采取电子控制,排气凸轮轴采取液压控制的双凸 轮轴可变气门正时系统(VANOS)(图1-11)。
图1-11 直流电动机控制的电子可变气门正时系统(VANOS) a)组成 b)工作原理 c)结构
图1-2 涡轮增压系统的构造及工作原理 a)构造 b)工作原理
1)电控涡轮增压控制系统中压力控制电磁阀根据空气流量传感 器和发动机转速传感器的信号,负责控制进入燃烧室的高压空
气量。
2)增压压力传感器和进气温度传感器的作用是检测并控制增压 压力。
3.使用中需要注意的事项
1)汽车发动机起动后不能急踩加速踏板,夏天应先怠速运转3mi n,冬天至少需要热车5min以上。 2)对于装有涡轮增压器的发动机,汽车在高速行驶后一定要怠 速运转几分钟。
2.通过火花塞直接监控点火提前角
一句话介绍 故障一点通 思考题
2.通过火花塞直接监控点火提前角
图1-12 能监控点火提前角的火花塞
一句话介绍
1)打开进气歧管切换阀端盖,将听力棒抵住进气歧管切换阀处, 起动发动机,连续反复地踩加速踏板,大众车系待发动机转速 达到4000r/min前放松加速踏板,听进气歧管切换阀是否能正常 工作,转速在3200r/min左右时能听到“咔”声为合适。 2)可变进气通道:发动机中低速时进气走半圆形的长路径,使 混合气充分混合;高速时气流的路径较短,以保证充填效率。 3)电控涡轮增压控制系统中压力控制电磁阀根据空气流量传感 器和发动机转速传感器的信号,负责控制高压空气量。
1.涡轮增压器是如何用在汽车上的
图1-1 三轮、单缸发动机的奔驰1号
2.涡轮增压器的组成及作用
1)电控涡轮增压控制系统中压力控制电磁阀根据空气流量传感 器和发动机转速传感器的信号,负责控制进入燃烧室的高压空 气量。 2)增压压力传感器和进气温度传感器的作用是检测并控制增压 压力。
2.涡轮增压器的组成及作用
2.作用
图1-7 转速高于4400r/min时走短进气通道 a)高速时走短进气通道 b)可变进气通道阀门开启
3.功能
三、可变气门正时系统
1.可变气门正时系统的分类 2.通过火花塞直接监控点火提前角 1.概念题 2.简答题
1.可变气门正时系统的分类
1)进气凸轮轴的转角控制即单凸轮轴可变气门正时控制系统(C VVT)(图1-8)。 2)通过进/排气凸轮轴的转角控制,进而控制进/排气门的开启、 关闭时刻,即双凸轮轴可变气门正时系统(D-VTC)(图1-9)。 3)进/排气门的开启、关闭时刻和升程控制(VTEC)如图1-10所示。 4)进气凸轮轴采取电子控制,排气凸轮轴采取液压控制的双凸 轮轴可变气门正时系统(VANOS)(图1-11)。
缩。
5.串联式双涡轮增压系统
图1-3 串联式双涡轮增压系统
6.并联式双涡轮增压系统
图1-4 并联式双涡轮增压系统
7.可变涡轮几何叶片技术
图1-5 保时捷的可变涡轮几何叶片技术
二、可变进气通道
1.可变进气通道的功能和原理 2.作用 3.功能
1.可变进气通道的功能和原理
2.作用
图1-6 转速低于4400r/min时走长进气通道 a)低速时走长进气通道 b)可变进气通道阀门关闭