汽车发动机新技术
发动机新技术毕业论文讲解
设计（论文）题目：汽车发动机新技术的概况与结构原理学院名称：内蒙古大学交通学院专业：汽车运用技术班级：汽车（15）班姓名：郭建平学号：5 1 0 3 0 1 9指导教师：李春芾2013年04月 07日目录绪论：一.汽车发电机发展历史回顾1.1 汽车的起步阶段1.2 汽油机之前的摸索阶段1.3 奔驰的单缸二冲程汽油发动机1.4 四冲程发动机的应用1.5 化油器发动机的淘汰1. 6 电喷发动机的应用二.发动机进排气控制技术2.1 可变气门2.2 可变气门正时2.3 可变进气系统三.汽油缸内直喷技术3.1 缸内直喷技术概念简述3.2 缸内直喷的优点分析3.3 缸内直喷的广泛运用四.发动机均质充量压缩燃烧技术4.1 发动机均质充量压缩燃烧技术概述4.2 HCCI的燃烧机理4.3 HCCI 的优点4.4 HCCI缺点4.5 HCCI特点及其重要意义五 .柴油机电控高压共轨燃油喷射技术5.1柴油机电控高压共轨燃油喷射技术5.2电控柴油喷射系统组成5.3电控高压共轨燃油系统工作原理5.4电控高压共轨燃油系统的特点六.结论七.参考文献正文绪论：21世纪的内燃机将面临来自各方面的挑战,它将义无返顾地朝着节约能源、燃料多样化、提高功率、延长寿命、提高可靠性、降低排放和噪声、减轻质量、缩小体积、降低成本、简化维护保养等方向迅猛发展。
在21世纪,天然气、醇类、植物油及氢等代用燃料将为内燃机增添新的活力,而内燃机电子控制技术在提高品质的同时也延长了内燃机行业的“生命”。
新材料、新工艺的技术革命,为21世纪内燃机的发展产生了新的推动力。
21世纪的内燃机,将在造福人类的同时不断弥补自身缺陷,以尽可能完美的形象为人类作出新的贡献。
一.汽车发电机发展历史回顾1.1 汽车的起步阶段汽车的起步阶段，那时的汽车被马车嘲笑，污染严重，但起步的意义却非同寻常。
汽车整体技术日新月异，而作为汽车的心脏——发动机技术的进步显得更受关注。
如今介绍一辆汽车的发动机时：可变气门正时技术，双顶置凸轮轴技术，缸内直喷技术，VCM汽缸管理技术，涡轮增压技术，等等都已经运用的相当广泛；在用料上也是往轻量化的方向发展：全铝发动机目前的应用已经非常广泛；汽车的污染也是不可避免，于是新能源技术，包括柴油机的高压共轨，燃料电池，混合动力，纯电动，生物燃料技术也已经有普及的趋向，但回顾一下发动机的历史或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。
汽车发动机新技术的开发与展望
汽车发动机新技术的开发与展望随着科学技术的发展，交通技术方面的追求也随着人们的生活水平提高而提高。
汽车作为社会的主要交通工具，给人们带来的方便时有目共睹的。
其中，作为汽车的核心部件——发动机，是提供汽车动力的重要结构，也是提高汽车运行效率高地的重要问题。
本文通过对汽车发动机工业发展状况的简述，分析现有的发动机新技术，从而浅析汽车发动机新技术的未来展望。
标签：发动机；新技术；开发；展望1 前言随着汽车工业的发展以及汽车的保有数量的增加，石油紧缺、空气污染等一系列问题都已经逐渐浮现出来。
发动机作为汽车的重要部件，是汽车运行的动力源泉。
汽车的发展主要还是依靠发动机的技术革新，动力、经济、可靠等性能需求催生了发动机新技术的出现。
2 汽车发动机的发展状况进入本世纪以来，汽车发动机并未因其他的动力竞争而逐渐淡出历史舞台，发动机技术的发展使得其仍处于主体地位。
通过高强度低密度的复合型材料的应用，使得发动机的在整体硬度不断变大的同时还能够兼顾重量。
与传统的铸铁材料的发动机气缸相比，现在的合金材料的缸体不仅导热性有所提高，更重要的是材质重量大大减少。
但由于本身制造成本的问题，所以合金缸体并没有完全取代铸铁钢铁。
1998年，由巴斯夫公司与丰田用聚酰胺6合作开发制造的进气歧管，取代了铸铁、铸铝等金属材料。
其特征是一种经玻璃纤维强化的聚酰胺，并已成为众多车型的“首选材料”。
此种材质比金属在质量方面减少了近40%，比起其他材质的缸体，阻力更低，更有利的空气动力设计，使他实现起来更加容易。
在燃烧模式和燃烧系统也发生重大变革，由于稀燃技术在汽油机上的成功应用。
使得缸内直喷式汽油机、缸内直喷分层燃烧发动机、双模直喷发动机三种燃烧系统成为主流的发动机燃烧模式。
在燃料方面，由于空气污染逐渐成为公众关注的主要问题，因此使用哪种燃油，改善燃油本身的经济成本，降低发动机对燃油的依赖已成为世界各国针对发动机技术研发的主要方向。
不管是压缩天然气、乙醇汽油都是在根本上增加燃油的燃烧效率，从而间接的降低发动机对燃油的依赖程度，并在合理范围内减少废气的排放。
汽车发动机新技术的论文
[标签:标题]篇一：汽车发动机新技术的论文发动机新技术---缸内直喷式姓名：吴山林学号：5902111009 班级：热能111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。
但是，随着世界工业化的发展，汽车成为不可或缺的主要交通工具，而作为汽车主要动力的这种化油器式汽油机废气中的有害成分(C O、H C和N O X等)对大气造成了污染，而燃烧产物二氧化碳又产生“温室效应”导致全球气候变暖。
随着汽车数量的与日俱增，对人类生存环境的危害日趋加剧，因此汽车的节能减排已成为全球刻不容缓需要解决的重要问题。
汽油缸内直接喷射从油气混合机理上可以解决变工况(如车辆加速时)和冷启动时油气混合不足的问题。
早期的缸内直喷式汽油机因喷射技术水平的限制，喷雾油滴的直径约为80μm。
计算表明，一滴这样大小的油滴在200℃空气中需要大约55ms才能完全蒸发。
如果发动机的转速为1500r/min的话，这段时间相当于495°CA(曲轴转角)。
显然，蒸发时间过长，在这种情况下油气混合不能主要依靠喷雾来实现。
随着汽油喷射技术的进步，现代缸内直喷式汽油机应用的汽油泵的供油压力已达到5～12MPa，又采用带旋流的喷油嘴，雾化性能得以提高，喷雾的油滴直径约为20μm，喷雾锥角可达50～100°，常压下的贯穿度约为100mm 。
汽车发动机电控系统新技术分析
汽车发动机电控系统新技术分析汽车发动机电控系统是现代汽车电子控制系统中的重要组成部分，对于汽车的性能、燃油经济性和排放控制都起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步，汽车发动机电控系统也在不断更新换代，采用了各种新技术来提升汽车的性能和节能环保性。
本文将对汽车发动机电控系统的新技术进行分析，探讨其在汽车行业中的应用和发展趋势。
一、智能化控制系统随着人工智能和大数据技术的发展，汽车发动机电控系统也在向智能化方向发展。
传统的发动机控制系统主要依靠预先设定的参数来控制发动机的工作状态，而智能化控制系统则能够根据汽车的实际运行情况和驾驶习惯来实时调整发动机工作参数，以达到最佳的性能和燃油经济性。
通过引入智能化控制系统，汽车发动机可以根据不同的行驶情况进行自适应调整，改善了汽车的驾驶感受和燃油经济性。
二、全面电气化系统随着电动汽车的发展，传统汽油发动机逐渐被电动驱动系统所取代。
而在传统汽油汽车中，也开始出现了全面电气化的趋势。
传统的液压和机械传动系统正逐渐被电动驱动系统所替代，发动机电控系统也在逐步向全面电气化方向发展。
采用全面电气化系统的汽车发动机电控系统能够更加精准地控制发动机的各项参数，实现更高效的能量转化和传输，从而提升汽车的性能和燃油经济性。
三、多元化燃料适配性随着环保意识的提高和新能源汽车的兴起，传统的汽油发动机已经不能满足汽车市场的需求。
汽车发动机电控系统也在向多元化燃料适配性方向发展，能够适配多种不同类型的燃料，包括汽油、柴油、天然气、乙醇、甲醇等。
通过提升燃料适配性，汽车发动机可以更加灵活地应对不同的燃料供给，降低对传统石油燃料的依赖，实现节能减排和可持续发展。
四、排放控制和智能监测随着环境污染问题的日益严重，汽车排放控制成为汽车工业的重要课题。
新一代的汽车发动机电控系统将更加注重排放控制和智能监测，通过精细化的控制和监测系统，实现对汽车排放的实时监测和控制。
这种智能化的排放控制系统能够更加准确地控制发动机的工作状态，保证排放达标，有效减少环境污染。
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.
汽车发动机新技术的开发与展望
汽车发动机新技术的开发与展望近年来，汽车技术的发展飞快，特别是对于发动机技术的研发更加注重，以改善燃油效率和减少排放为目的。
下面我将介绍一些新兴技术以及未来的发展方向。
一、缸内直喷技术传统的汽车发动机采用的燃油喷射方式是在进气道的气流中加入燃油，然后在汽缸内进行混合燃烧。
而缸内直喷技术则是将燃油直接喷射到汽缸内，这种喷射方式比传统的喷射方式更为高效，能够提高燃油利用率并降低排放。
缸内直喷技术还具有调控发动机功率和油耗的作用。
它可以根据车速、转速等不同的行驶状态进行燃油喷射量的控制，从而实现不同动力输出和油耗要求。
二、电动增压技术在传统汽车车型中，增压技术是通过机械方式实现的，从而增加发动机的输出功率。
电动增压技术则是通过电机代替传统的机械增压器，让增压器旋转时的操作更加灵活和快捷。
电动增压技术的主要优点在于其快速响应和可变增压能力，它可以根据汽车行驶状态的变化即时进行调整，从而实现更加精准的提速和油耗控制。
三、质子交换膜燃料电池技术质子交换膜燃料电池技术已经成为汽车发动机的一项新兴技术。
它能够将氢和空气作为燃料在电池中反应，然后将能量转化为电能，并将水作为唯一的废气排放物质。
相对于传统内燃机，燃料电池的优势在于其高效、清洁和可持续能性。
尽管目前还存在一些技术和成本上的挑战，但燃料电池作为汽车未来发展的趋势是可以预见的。
四、电力化技术汽车电力化已经成为汽车企业的一项研究重点。
传统的汽车发动机主要依靠燃油来提供能源，而电动发动机则通过电池储存的电能来提供动力。
这种技术能够更加灵活地调控车速、强化启动加速性能，同时还能够降低噪声和减少碳排放。
尽管目前电动汽车的成本和性能还存在一些局限性，随着新的技术的推出和成本的下降，电动化将成为未来发动机技术的中心领域。
未来发动机技术的发展趋势在于提高燃油效率和降低碳排放，为汽车行业的可持续发展贡献力量。
通过不断的技术研发和开发，“技术驱动”的汽车行业将实现更加强大的发展，并为人类的未来带来更加美好的生活。
发动机减小摩擦的新技术
发动机减小摩擦的新技术
摩擦阻力是汽车发动机效率低下的主要原因之一。
为了减小摩擦损失，目前有许多新技术正在研发中。
1. 磁悬浮轴承技术：传统的机械轴承容易产生摩擦和磨损，而磁悬浮轴承技术则利用电磁力将转子悬浮在轴承中心，从而减少了摩擦损失。
2. 碳化硅陶瓷涂层技术：将碳化硅陶瓷涂层应用于发动机零部件表面，可以有效降低摩擦阻力和磨损，提高发动机效率。
3. 液体摩擦减小技术：液体摩擦减小技术是利用高分子复合液体润滑剂，通过表面活性剂和纳米材料的作用，降低摩擦系数和磨损，提高发动机效率。
4. 光滑表面技术：通过利用激光、离子束和化学蚀刻等技术，制造出具有微米级别平整度和光滑表面的零部件，可以有效减小摩擦阻力和磨损。
这些新技术的应用，不仅可以提高发动机的效率，降低能源消耗和排放，也可以延长发动机的使用寿命，降低维护成本，是未来汽车发动机优化的重要方向。
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新型汽车发动机技术研究与应用
新型汽车发动机技术研究与应用随着社会的发展，汽车作为交通方式的普及度越来越高。
随之而来的问题是环境污染和能源消耗。
为了更好地解决这些问题，新型汽车发动机技术的研究和应用成为了当前的热点话题。
一、新型汽车发动机的需求目前，汽车发动机主要利用化石燃料，如汽油和柴油，来发动马达，但这种燃料的使用对环境的影响非常大，会产生大量的废气和温室气体。
另外，化石燃料并不是永久存在的资源，长远来看，我们必须找到替代品来提供能源。
同时，传统发动机技术存在着效率低、维护成本高、噪音大等问题。
这样就使得新型汽车发动机的研究和发展变得非常重要。
二、新型汽车发动机的技术1.混合动力发动机混合动力发动机的核心是“两源”，即引擎和电池。
引擎主要用于驱动车辆，电池则用于储存能量和辅助驱动。
这种发动机可以将化石燃料和电池能量相结合，从而大大降低燃料消耗和废气排放。
2.氢燃料电池发动机氢燃料电池发动机是一种基于水与氢的反应原理来驱动电池的发动机。
在氢燃料电池发动机的进气系统中，氢、氧与大气混合。
氢燃料电池发动机污染很少，不会对大气层造成进一步的危害，且能量转化效率高，使用寿命也较长。
3.增压直喷发动机增压直喷发动机是一种在传统发动机基础上加入增压和直喷技术而形成的。
其引擎结构更紧凑，在节省空间的同时提高了车辆的性能。
该发动机能够在低转速和低负荷情况下提供更高的动力输出。
三、新型汽车发动机的应用众所周知，汽车是现代社会中广泛应用的交通工具。
新型汽车发动机技术的研究将促使汽车更加高效、节能、环保，到达“净零”的目标。
新型汽车发动机技术的发展也将促进汽车产业的转型升级，推动国家的科技进步和社会的可持续发展。
结语新型汽车发动机技术的研究和发展对于环保和可持续发展来说至关重要。
传统的汽车发动机不仅造成了环境污染，还浪费了大量的资源，而新型汽车发动机则可以更好地满足当今社会的需求。
未来，有理由相信，新型汽车发动机的技术将会得到更广泛的应用和推广。
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这款发动机曾经最先装备于奔驰S500之上，最大功率296千瓦，
最大扭矩456
SAAB公司的可变压缩比技术称为SVC（saab variable compression）。它的核心技术就是在缸体与缸盖之间 安装楔型滑块，缸体可以沿滑块的斜面运动，使得燃烧 室与活塞顶面的相对位置发生变化，改变燃烧室的客积， 从而改变压缩比。其压缩比范围可从8:1至14:1之间变 化。
可变进气系统的分类：
（1）多气门分别投入工作； 方案： 第一，通过凸轮或摇臂控制气门在设定的工况下开或关； 第二，在进气道上设置旋转阀门，根据设定工况打开或关闭该气
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； ① 双脉冲进气系统。 ②四气门二阶段进气系统。 ③三阶段进气系统。
节气门的开度达到理想的位置。
3 缸内汽油直喷发动 机3.1 缸内汽油直喷系统概述
缸内汽油直喷发动机一般简 称 FSI 发 动 机 ， FSI （ Fuel Stratified Injection ） 字 面 意 思为燃油分层喷射，使汽油直喷 式发动机的一项创新技术。将燃 油直接喷入气缸的FSI发动机相比 燃油喷射到进气管的发动机，其 优点主要有：动力性显著提高的 同时可降低燃油消耗15%左右。
1.3 丰田汽车公司VVT-i技术
丰田汽车公司VVT-i（Vatiable Valve Timing intelligent） 称为智能可变气门正时系统。
（1）VVT-i的结构。
VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀和传 感器三部分组成。
VVT-i控制器的结构：
（2）工作原理。
VTEC工作原理
当发动机在中低速工作 时，控制系统使主、副摇臂与中 间摇臂分离，利用两侧的低速凸 轮A、B驱动主、副摇臂，压动气 门开启。中间摇臂在弹簧的作用 下与中间凸轮（高速凸轮）一起 转动，但此时由于没有油压作用 于同步活塞，所以中间摇臂与气 门的开闭无关。
当发动机高速运转时， 控制系统使摇臂内部的液压活塞 沿箭头方向移动。此时主、副及 中间摇臂在同步活塞的作用下连 成一体，均由中间凸轮（高速凸 轮C）来驱动，从而获得高功率 所需的配气正时和气门升程。
4 复合火花点火发动机 1. 本田飞度1.3L I-DSI发动机。
2. 克莱斯勒300C 5.7L HEMI发动机。
3. 奔驰AMG G500 5.0L V8发动机。
奔驰AMG G500的动力系统是一部5.0升V8发动机，保留
了奔驰传统的3气门技术但用上了较为先进的双火花塞点火系统，
汽车发动机的新技术
主要内容
1可变配气相位与气门升程 2 电子节气门 3 缸内汽油直喷发动机 4 复合火花点火发动机
1. 可变配气相位与气门升程
1.1 可变进气系统作用：
①能兼顾高速及低速不同 工况，提高发动机的动力输 出和降低燃油消耗；
②降低发动机的排放污染； ③改善发动机怠速及低速 时的性能及稳定性。
大众迈腾，保时捷卡宴Cayenne，斯柯达明锐Octavia 1.8T FSI发
动机，林肯MKR概念车，奥迪A5 3.2FSI和奥迪S5 V8 FSI发动机，
西亚特Freetrack Prototype 2.0T FSI发动机，标致207Gti 1.6涡
轮增压FSI发动机等。
3.4 TSI发动机与FSI发动机比较
（3）i-VTEC发动机
i-VTEC系统是在VTEC系统的基础上，增加了一个称为VTC （Variable timing control可变正时控制）的装置——一组进气 门凸轮轴正时可变控制机构，即i-VTEC=VTEC+VTC。
2. 宝马汽车公司VANOS系统。
宝马汽车公司VANOS（Variable camshaft control）， 称为可变凸轮轴控制系统，属于气门正时连续可变，但一般只是进 气气门正时可变。如果进排气气门正时都可变，则采用双可变凸轮 轴控制（Double VANOS）。
2 电子节气门
2.1 电子节气门的结构
电子节气门一般由节气门位置传感器、节气门执行器、节
气门控制ECU、加速踏板位置传感器等组成。
节气门执行器
节气门位置传感器 转速传感器
节气门
节气门控制ECU 加速踏板位置传感器
车速传感器
发动机
2.2 电子节气门的工作原理
加速踏板位置传感器将驾驶员需要加速或减速的信息传递给
1.2 可变气门正时和升程控制系统 1.本田汽车公司VTEC技术
本田VTEC（Variable Valve Timing & Lift electronic control system），称为电子控制可变气门正时与举升系统，当改 变气门升程时，气门正时与气门重叠角随之改变。
（1）VTEC结构。
下实现混合气的稀薄燃烧。
3.2 缸内汽油直喷系统的构造和工作原理
EA888发动机燃油供给系统
3.3 缸内汽油直喷系统在车上的应用
奥迪A6L 3.2FSI和4.2FSI发动机，凯迪拉克CTS 3.6L V6 FSI
发动机，大众高尔夫Golf Variant 1.6FSI和2.0FSI发动机，一汽
根据发动机ECU的指令，当凸轮轴正时控制阀位于图（a）
所示时，机油压力施加在活塞的左侧，使得活塞向右移动。由于活
塞上的旋转花键的作用，进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带轮提前某
一角度。
当凸轮轴正时控制阀位于图（b）位置时，活塞向左移动，
并向延迟的方向旋转。进而，凸轮轴正时控制阀关闭油道，保持活
塞两侧的压力平衡，从而保持配气相位，由此得到理想的配气正时。
FSI发动机的工作原理基于分层进气原理。FSI发动机采用
类似于柴油机的供油技术，通过一个活塞泵提供所需的油压，
将汽油输送到位于气缸内的电磁喷油器。喷油器将喷射时间控
制在千分之一秒内，将燃料在最合适的时刻喷入气缸，通过燃
烧室的特殊形状，使气体产生较强的涡流，在火花塞周围的混
合气较浓，其它区域混合气相对较稀，保证了可靠点火的情况
节气门控制ECU，ECU 根据得到的信息，计算出相应的最佳节气门
位置，发出控制信号给节气门执行器，由节气门执行器将节气门开
度控制在计算出的最佳节气门位置。ECU 通过与其它电子控制单元
进行通讯，并根据得到的节气门位置传感器、发动机转速传感器、
车速传感器等送来的信号对节气门的最佳位置进行不断的修正，使