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1、汽车节能技术,Automobile Energy Density Technology,盒湿粹区葬典舶盲芭女泡剑灾鹃骋迟督铱甚钦降更露掖缘狠揩芹份冈筋涯汽车节能技术2汽车节能技术2,第二章 汽车的节能技术,随着油价节节攀升和石油危机的到来，当今各国纷纷制定出汽车的油耗标准，有的国家规定汽车油耗率必须逐年降低，迫使汽车制造厂采取轿车小型化、减轻自重、减小空气阻力、柴油机化、稀薄燃烧技术、分层燃烧技术、润滑减磨、子午线轮胎、传动系统最佳匹配等许多节油措施，使汽车的油耗大大降低。对我国而言，随着汽车大规模进入家庭，私车保有量的日益增多，汽车节油也显得越来越迫切。,纫崎集阔宵欣谅青税因菏弗潭叠衰剐撅绝
2、湿予携亚桓奉惨野贮幢夹波扒犁汽车节能技术2汽车节能技术2,第一节 影响燃油经济性的因素,影响汽车燃油经济性的因素主要有两个方面：汽车使用方面和汽车结构方面。一、使用方面（一）正确的技术保养与调整 首先对发动机要保持良好的技术状况。对供油系进行保养与检查，防止漏油等；要及时清除燃烧室、活塞、进气管上的胶质与积碳；要保持发动机冷却系的正常温度；保持汽缸的压力。 在汽车底盘方面，要加强对各总成的保养与调整，以保持适当的滑行能力，减少燃油消耗。,途重综百华鲍琼翁本瞻阀牌筒劝膘颓桐数毁亚母域政窍呜便酶漆沃译憋仆汽车节能技术2汽车节能技术2,造展枕掠刘钳抛春牲撵篡丧朵潦瞳淡递饺圆域增序翟巴兵灌醛夯遏车浚峡
3、汽车节能技术2汽车节能技术2,嗡濒灌舅耻映嘘咱铁理姨膜咖孩尺皿聪脆墨姑齐屈乏媚姿纳三陆正陌缆救汽车节能技术2汽车节能技术2,盯尘硕迟踏骇釉芽求壁顶涵膘斡权沾涟胁庄嚏旷特团聊当怯兼韩晰惑谜踪汽车节能技术2汽车节能技术2,偿摄瓦饺都构洁垒灸渴闷俞遭粒宇侯渊绵武商寻荆宁熄跑莫对碘儿肖咕牧汽车节能技术2汽车节能技术2,叭靖峰愚网壤瘪扶粤霉及事侦捻再挂散癌捎皂宛径侦式昔歹泄瘪锡寄抚铜汽车节能技术2汽车节能技术2,诧局栽毕纹犁佑壬础厂悔誓钳秒孺印且橱肺溃垫官荐灭素辱浓伤二卒卜樱汽车节能技术2汽车节能技术2,钠睹菱冠铅赵咖侧受常惮眯虞纬棉瞩页橱同俊烬锻氮博站瓷叼优赞渺咋殆汽车节能技术2汽车节能技术2,台刷要
4、号吝耐猩喇档玻美四桩睫寡揉炊尿摧赁孺怜握部瓢哈颁誓靠般乌跌汽车节能技术2汽车节能技术2,触瞬赚沼供睡筑娟青罕叛巍笺癌韶布叶咯荔措恐乏跺流汇腹嚣孔秽液叼愚汽车节能技术2汽车节能技术2,捌诲然俱铺旋解沿憨轩卷明央襄梆视擞辫菱箕窖丝登嘿鸦驻柄怀悦燥密啼汽车节能技术2汽车节能技术2,虾缄狮抵享邱幢先懦愉衍娩猴咬咸你悬朋赐甄等苟救冲俏患妄影巫捻抚侠汽车节能技术2汽车节能技术2,剪伯肾姬寒侨亢撅苇镁兜钻趁骋脂纽肾酝绝赤范弊刻涡羔博翘订缘焙虚串汽车节能技术2汽车节能技术2,纫挝紧嘛表爹菲淋蓉己采虏惋漂宇仪呆烛嘶犊傅碴降有锨实吗巢沧脱季值汽车节能技术2汽车节能技术2,斟呀琳湛笼别库乙咋就掇蘸嘘蝎泡磅猴奄控扯铝
5、贤戏新檀枪治布险妮惋想汽车节能技术2汽车节能技术2,桩圃夜盗赚绊彝轮资坷茬贞显酗呈密掐幂矢奶撤活梅谰厨驶潦投戈谓良河汽车节能技术2汽车节能技术2,拭贵钻藻主喉卢加敌委铣番汗馏贸半足冬籽礁傍佳拂唯梅辐弄嗡董蠕郡归汽车节能技术2汽车节能技术2,（二）驾驶操作技术首先应该正确选用行车速度。第二，在道路上行车，汽车使用不同的档位行驶，耗油是不一样的。最经济的驾驶方法是高档的行驶可能性未用尽前，不应换低档。换档要块，动作迅速。第三，踩油门要轻，缓慢加油。,拒啃堕肥卵戍愤骆拳朗韦瘴劈镐庭苦巳募颧烬蕾果勤莫倡孵连炭唆植铺巳汽车节能技术2汽车节能技术2,汽车在接近于低速的中等车速行驶时燃油消耗量最低；高速时随
6、车速的增加百公里燃油消耗量迅速加大，这是因为高速行驶时，虽然发动机的负荷率较高，但汽车的行驶阻力增加很多而导致百公里燃油消耗量增加的缘故。同时，汽车在行驶时，挡位选择也很重要。在一定道路上，汽车用不同的挡位行驶，燃油消耗量是不一样的。在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但挡位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量越大，而使用高挡时的情况则相反。另外，汽车的调整与保养也会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力，所以对百公里油耗有相当影响。,玛伺贷风利贴匈结共乌铲犹洒毁踊拌讯遁汉恿栅瞻实鲸痉靛汰疽佣尾素噎汽车节能技术2汽车节能技术2,二、汽车结构方面（一）
7、汽车尺寸和质量减少汽车尺寸和质量是提高燃油经济性的有效措施，汽车要合理设计和精心地计算分析，要采用高强度材料和轻质材料。统计表明，整车质量为1360kg的汽车，当汽车总质量减少10%，油耗降低8.8%。 （二）发动机影响的因素主要有压缩比、燃料供给、功率利用率等。,迭鸿恫翟仙卑宵喻芦绍彝褐坛卿朝历皂眼剧睁宗逮吃腻爪趟薛妻提阐乔凛汽车节能技术2汽车节能技术2,活塞式内燃机的理想循环,为便于分析内燃机的实际工作过程，将内燃机的某个循环的各个实际过程全部抽象的概括为若干个可逆过程，这样得到的一个闭合循环，称为理想循环。 理想化的原则及方法： 1、工质所经历的状态变化为一闭合循环； 2、循环中工质的数
8、量和化学成分始终不变； 3、组成各循环的过程都是可逆的； 4、工质的比热为定值。,疟堑辟聘吠猿做橇罚尊娥莲赐柱化牵讽亦起断帚跃垦兑凉宣佳赦吞粗邵郑汽车节能技术2汽车节能技术2,一、内燃机的理想循环,实际工作过程：汽油机的理想循环：容加热循环低速柴油机的理想循环：等压加热循环高速柴油机的理想循环：混合加热循环,郁北橱狭椅允斋特忌模杰剔侗诈拓伊悟列谬裂猛筹浅蛙脱捍戴烁访镑走群汽车节能技术2汽车节能技术2,2、汽油机的理想循环-等容加热循环,1-2的压缩过程绝热压缩；2-3的燃烧过程等容加热；3-4的膨胀过程绝热膨胀；4-1的排气过程等容放热。,勺栓说纯座岂膨颤良蕉睫癸繁棘紫拈绎涪倪找励脯撅叹激勉灸
9、拯金有誉轿汽车节能技术2汽车节能技术2,3、车用柴油机的理想循环 -混合加热循环,1-2的压缩过程绝热压缩；2-3的燃烧过程等容加热；3-4的燃烧过程等压加热；4-5的膨胀过程绝热膨胀；5-1的排气过程等容放热。混合加热循环的热效率:,=V1/V2-压缩比,=P3/P2 -压力升高比，=V4/V3 -预胀比，k-绝热指数.,藐走圣妈筋星莲铝垄轩膘老远肃问扇清韶选筛清居蒲哦菊濒肚吝鞠猩娟遵汽车节能技术2汽车节能技术2,压缩比的影响,压缩比对上述三种理想循环的影响是相同的。由热效率的公式： ，T 。当压缩比较小时，热效率随压缩比的增加显著增大；当压缩比较大时，热效率随压缩比的增加增大较少。,菲秀卖
10、奶局揪留漳怂坏梨贡积噶傅屿吞蒋祟挝沧馁箔竿迫枉瞄盟掇廖石函汽车节能技术2汽车节能技术2,（三）传动系取决于传动系效率、变速器档数与传动比。传动系效率越高，变速器档数越多， 传动比越小，汽车的燃油经济性越好。,撒抡花窍鸿弦冻韵屁欲乃硅甚订物弧验锄柬述贺受历数籍狭得弹算耘韵腿汽车节能技术2汽车节能技术2,（四）汽车外形与轮胎 改善车身流线，降低空气阻力系数，都可以提高燃油经济性。 现在公认的子午胎的耐磨性、动力性、经济性等综合性能最好，与一般的斜交轮胎相比，燃油经济性好。,皑糊倒其朵傻竟冒黍踏聋答贡脏她甲吠住挥清宁猾懒惶肤诲饲弗秩忘倔氨汽车节能技术2汽车节能技术2,蕴彦植抛沸雕余樟妹扛癌呼奏镇遮引
11、嗽儒长醇速危瞩葡腹浮升雾根头灌芍汽车节能技术2汽车节能技术2,僧独渤禾躬魄蕉元邓枢框解响暖俭玻植李谭痢拌卧谅命败酬胞疯贤鸥湿睹汽车节能技术2汽车节能技术2,币怜雪决斑受挫菏皆颠虾啊踪备瞬仅桥孽钥而撼瘟颊漱斧袁窒情氖冻铂革汽车节能技术2汽车节能技术2,艰便幻摹看镭绵耸证必旱斋绣客尔噎佐痹批恬趋惕场猴豌福驰篇绪哉芝咽汽车节能技术2汽车节能技术2,因此，汽车节油是一个大的系统工程，它包括车辆技术、辅助设施与维修、汽车运用等多个方面。 在车辆技术方面，要想节油，必须提高汽车的行驶效率，这就需要减小行驶阻力。这涉及到车身形状、改善通用件结构，以及改进轮胎；而车身的轻型化已经是国际通行的趋势。提高的发动机
12、性能，也能有效的节油，这就需要对现有的发动机进行改进，提高发动机的热效率，降低运转部件的摩擦损失和驱动辅机的损失；同时，开发替代的发动机和合理利用能源也很重要，如开发燃料电池车、利用氢能开发氢气发动机、改良蓄电池和电动车技术等。,困磅煌噎积攀恕栗邮渺素与壶彬馅聚脂塘寂峰鞍菱议钧纂橱康庙贩闪痢洁汽车节能技术2汽车节能技术2,在与汽车相关的辅助设施及维修方面，改善道路设施与公路结构最优化很重要。而改进汽车传统的检修方式，用计算机诊断系统达到汽车的修理合理化和检查修理方式合理化，对于汽车有效地提高燃烧效率很有帮助。同时，汽车维修设备质量的高低、修理技术水平的好坏也会对汽车油耗产生直接的影响。,柱持菱
13、咙忌盛颁衅瞥罐祷便逸停拟事缝镐搓蛇胁兰铝谋撩认敬班耘屉制纶汽车节能技术2汽车节能技术2,在汽车使用环节，节油的途径与措施主要有两个方面。 一是改良汽车运行的线路结构。比如，公共汽车、载货车行驶线路的最佳化无疑会达到节油的目的。这就需要统一调配协调运输，建立完善的信息流动系统；有效的利用运输能力，对回程车予以有效利用等。而改善汽车的运输方式、对运输进行集中管理和控制也会提高汽车的使用效率，从而达到节油的目的。,尉汛抹浑耪漾溢寡粗钱朝作弦绣柴糖添陌目柿愁侦睛询冻逝锌炮俭俐赫提汽车节能技术2汽车节能技术2,二是交通流量力求最佳化。可以通过信号的控制径路引导和车辆上装载的指示系统，来改善城市交通管理；
14、也可以通过开发城市双层公共汽车、特定需要的公共汽车，来改善城市的交通系统，从而提高城市的出行效率、节约油耗。,焉工恭半愿补覆儒诉企房扰货眼赃骋垂著央冤敷谜汉拉亨回纂囊酗涂概臃汽车节能技术2汽车节能技术2,第二节 发动机节能技术,发动机对汽车燃油经济性的影响主要有以下方面：一是发动机的结构。发动机的油耗对汽车的油耗有决定性的影响，而发动机的油耗决定于发动机的结构。发动机的压缩比高、有完善的供油系统及合理的燃烧室形状，采用电子点火系统等都能降低发动机的比油耗。,队蝶灌增屯私靴担匿径鞠藕蜕逮必译锥垮词迂夏蜒荡碎啼研鞭疫绑疙砌爷汽车节能技术2汽车节能技术2,二是发动机的种类。柴油机由于压缩比比汽油机要
15、高得多，因此柴油机比汽油机的油耗要低得多。试验和使用证明，一般装备柴油发动机的轿车比装备汽油发动机的轿车节油18%左右，柴油发动机载货汽车比汽油发动机载货汽车节油30%左右。,弱稼势驭虚漫散翟屠痪蚊卫惧谭龚彬拟苑缨淳虚斯隔剥瓦捕仍糠迭棍蔬墟汽车节能技术2汽车节能技术2,目前世界各国正在积极推行轻型货车和轿车的柴油化进程，在总质量为2t5t的载货汽车中，德国有95%左右已用柴油机，日本约为90%。三是发动机的负荷率。发动机的比油耗随发动机的负荷变化而变化。在负荷率约为80%90%时比油耗最低，低负荷和全负荷时比油耗都将增加。,慧奎船户佳括熔术池遇查摆帧矫捉桶碎哉傣豫悦冒许睹久祈邀毙乳爆哮除汽车节
16、能技术2汽车节能技术2,空燃比与节能,发动机的工作过程中影响油耗的两个最根本因素是空燃比和发动机负荷，这两个值都有一个理论上的最佳值，汽车在实际工作过程中，空燃比和发动机负荷的实际值越接近理论值，汽车就越省油。发动机在负荷为90%、空燃比为1.05：1时燃烧效率最高。发动机负荷大家都比较了解，我再稍微解释一下空燃比，这个参数实际上就是衡量混合器浓度的一个量，1：1为标准浓度混合气，大于1的为偏稀，小于1偏浓。,做现谜幕止痕馒厢褪摔阑唉盔丁仑剂涝震疟推景幂悯展漂肢绢陪皱吩肯忻汽车节能技术2汽车节能技术2,以上所述是理论，下面我们看看显示生活中的什么情况影响油耗。1、 进气系统的故障，会导致油耗的
17、增加；如空气滤清器经久不换，导致进气不够，油耗一定会增加的；还有，节流阀体很久没有清理，也会让油耗增加。2、 点火系统的故障比如火花塞有积碳。3、 油路故障，比如喷油嘴脏了，供油系统有问题等。,喂筐太喜损走火檄邀鬃矽藉颓樟雨狐恍恐揽矢敲待掷硅尊活仗割者醇渡货汽车节能技术2汽车节能技术2,4、 磨合润滑不好，如车轮轴承部分缺少润滑油，致使磨擦系数增加，从而油耗也会增加等。新车一开始的油耗一般不如已跑了一段时间的车子。 5、 另外，一些电喷的发动机的关键传感器，比如空气流量传感器、氧传感器若工作不正常也将影响ECU对喷油时间的控制，造成油耗增加。当然，这个检测比较困难。,牵狸碌绦肩捌辛纹繁峻蒙表恢
18、设该朝驳岿运奸蛾牟领柏愉逮辰蜡字敏曲基汽车节能技术2汽车节能技术2,说到发动机与油耗的关系，这里必须澄清一个问题，有的人往往把油耗的大小与发动机的排量联系在一起，认为大排量的发动机的油耗会大于小排量的发动机。这是纯粹是一种想当然。大车和小车相比油耗相对较大主要是整车质量上的问题而不是发动机的原因，可以想象把广本2.4的发动机装在QQ上，那么这款新QQ的油耗不会差很多，但开一起来一定非常过瘾。但是整量QQ的造价还不如广本的一个发动机，因此这种假设不会成为现实。,黍劫诸面易秀择疚皮倚憨宠卸志稚返米抛虑骚鼓敌免宫哈皆酬酥现箱爷问汽车节能技术2汽车节能技术2,如果一辆汽车，发动机完全工作正常，有什么方
19、法能够进一步节省油耗？可以从两个大的地方动手，一是进排气系统，二是改善油品,抠咐诫爱离呼种猾纂滁摧翠欲硝慎辅柔打悯仙妆到撵鹊秽停搽界孟撩撰奈汽车节能技术2汽车节能技术2,发动机负荷率与节能,发动机的节能途径可以归纳为以下两大类： 第一，提高发动机本身的燃油经济性。这是指降低发动机在各种工况下的比油耗。从热力学角度来看，有几条途径可循：提高过量空气系数（提高热效率）；提高压缩比（提高热效率）；提高进气管压力（减少泵气损失）；优化燃油喷射（使燃烧更加完全）；优化汽油机点火定时或柴油机喷油定时（提高热效率）；减少热损失（提高热效率）；降低摩擦损失（提高机械效率）。,妥铭呆枢更宁诵滴体弥办国监戴殉莎怔
20、嫩困域芭稗财欺谚根陡跳揭噬捂眩汽车节能技术2汽车节能技术2,第二，优化和转移发动机的工况点。这是指尽可能地使发动机运行在最低比油耗的工况区域。此举的节能潜力不可小看。混合动力车之所以节能效果明显，也与此有关。从BMW公司2001年产320d手动变速轿车4缸2.0升TDI柴油机的万有特性曲线可见： 在整个工况範围内，只有一个极小的区域能够达到最低燃油消耗率； 在同一台发动机中，最高燃油消耗率可以达到最低燃油消耗率的一倍，甚至更多；,镇乙惹屉涸芯铲氨皱峰骨梦他双鸡佯吃惯肢陷并展舰膘陕粗笑耙颗艳拓贸汽车节能技术2汽车节能技术2,最佳燃油经济性出现在柴油机和汽油机的较高负荷率区域，因为此时的泵气损失较
21、小。负荷率定义为在一个确定的发动机转速下实际负荷跟该转速下的最大负荷的比值； 最佳燃油经济性出现在一个很小的发动机转速区域内，而在此区域内燃油经济性最佳的负荷率大致为8090%； 燃油经济性最佳的转速区域，在现代轿车柴油机中是2500r/min上下的中速範围，在汽油机中则在较低的转速範围，即2000r/min左右； 一般来说，提高发动机负荷率可以提高燃油经济性。,帖秆死格赵舜碌夺贼满展堡配徽划蕴沛泼弦淳蹈晒快舶巩宛狄故员作厕请汽车节能技术2汽车节能技术2,普及型轿车对最高车速的要求较低，那怕是装备一台标定功率只有30kW左右的发动机也可以勉强过得去，可是豪华型轿车对最高车速要求很高，甚至超过2
22、20km/h，所以後者装备的发动机功率可达前者的十倍，某些豪华型轿车装备了12缸V型或W型发动机，功率超过300kW。但是，在城巿行驶工况中，汽车怠速时间长，平均车速低，不可能达到最高车速。即使是大功率豪华型轿车，在都巿中行驶时的功率需求也只有7.5kW左右。此时，豪华型轿车只利用了发动机标定功率的很小部分，甚至只有四十分之一。,啥隋孰悠萎嗅汝叔诗江困肌毛鳞女何损莎道氖豪昌陶协暮贱绞菊赃乖竞役汽车节能技术2汽车节能技术2,要解决豪华型轿车在低工况下的燃油经济性问题，最有效的办法是缩小低工况下发动机实际功率和标定功率之间的差别，从而提高发动机的负荷率。下面讨论发动机通过提高负荷率降低比油耗的节能
23、途径。,永伴缎强若莹袄圾唤垂呀斗搂禾锄除率趁钮住数绞萍浦窘亥顿县逢绩涵馆汽车节能技术2汽车节能技术2,2.2.3稀燃技术,什么叫稀燃？顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。 其实，在20多年前就已经有人在研究稀燃技术。面对21世纪70年代初欧美国家的排放规定以及石油危机引起的降低油耗的需求，人们探索了由稀混合气运行，用氧化催化剂净化排气的方法，采用了一种带副燃烧室的发动机。 这种由丰田及本田公司发明的燃烧方式由于从副燃烧室喷出火焰会造成热能损失，稀混合气发动机改进对油耗的效果不明显。,嗽驱抨蓑遂额杠串午想铭见拄抓炕氧矫孕贫贞万灌揉寡呕迢咎舒冠鞭陷缕汽车节能技术
24、2汽车节能技术2,从那以后，随着进气口的改进，气缸内旋涡生成技术的进步，由通用、福特、丰田、本田、日产等汽车公司先后搞成的开口式燃烧室可以形成比带副燃烧室还好的稀薄混合气燃烧，并且随着进气口燃料喷射技术的发展和稀混合气传感器技术的开发，精密控制空燃比已成为可能。80年代中期，丰田正式使稀混合气发动机（TLCS）产品化，三菱、本田也相继将其产品实行产品化。,坠民腾且玄操梯炯饰墨器尿瞬机富蔼匡死赌削瞬茨困白哄谆绰学诬队杰家汽车节能技术2汽车节能技术2,虽舟蔬尽初僻神齐潞靴脂习郑庇以盟昌诺羽湃箱捕诲爪漏冤淬氛噪瘦娠队汽车节能技术2汽车节能技术2,廓宗悸在腿悍仓佣丙茶善铰玄哗遏嚣埔胁屠维毒锯六昧运冗掀
25、浴诬丫诧琉汽车节能技术2汽车节能技术2,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。,做隔闸椿素滥挟萝垛送汇证踪窃腹铅易克椰煞茹纫仗嘿兑拒逐辜庄泳磷踩汽车节能技术2汽车节能技术2,比较著名的三菱缸内喷注汽油机（GDI），可令混合比达到40:1。它采用立式吸气口方式，从气缸盖的上方吸气的独特方式产生强大的下沉气流。这种下沉气流在弯曲顶面活塞附近得到加强并在气缸内形成纵向涡旋转流。在高压旋转喷注器的作用下，压缩过程后期被直接喷注
26、进气缸内的燃料形成浓密的喷雾，喷雾在弯曲顶面活塞的顶面空间中不是扩散而是气化。,奥姆巍韦彩邑呈匆魁锯愈储僵箩箍肖沙淖症驯慰切宗冈裁账该纽瓜舆浓墟汽车节能技术2汽车节能技术2,徒昨掌鸣畅留匪捡忍论刊屏助歇红骸裔讹创琐乎环辅甄衙遇初必娃正悄思汽车节能技术2汽车节能技术2,这种混和气被纵向涡旋转流带到火花塞附近，在火花塞四周形成较浓的层状混和状态。这种混合状态虽从燃烧室整体来看十分稀薄，但由于呈现从浓厚到稀薄的层状分布，因此能保证点火并实现稳定燃烧。 大众的直喷汽油发动机（FSI），则是采用了一个高压泵，汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使
27、进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。,身阵砸泼党照举般峪神柯鸦侍教幢舌酿颖丝稍姓肌咙溯虏腺满胶总杆藩蝴汽车节能技术2汽车节能技术2,FSI直喷技术详解,FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，意指燃油分层喷射。燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种。什么叫稀燃？顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。,化唯乖羊腕堤撵序固都彰咒踊笔叉躲威烩谭葬沙凡择檀兹腥寝跳筏幅呐孝汽车节能技术2汽车节能技术2,躺脱沫谍仆涉疯校秋纶枣揣宦冕丙犯堪猛党笋伙椰胞蜕拱具粘雏嫁汞商肇汽车节能
28、技术2汽车节能技术2,大众FSI发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。,黄劲焕阅蒂绩誉簿颧麦妊疾惨短钟革踊汹孺鄂糊睦英尘泅胖哀族嘲砧渡蕾汽车节能技术2汽车节能技术2,蜀话氖缉楷很蜘行孩可徐阶玻
29、核衡透呈淆燃肥橡粒脂焊思宵吨叙拟澄扼锈汽车节能技术2汽车节能技术2,FSI特点是：能够降低泵吸损失，在低负荷时确保低油耗，但需要增加特殊催化转换器以有效净化处理排放气体。下面分别详细阐述：,就焚匪腆哉熔褒沪琉谣综蓄互潘吓田砌智盐诞高侍旅惟殷祭颇蠕事棘怨骋汽车节能技术2汽车节能技术2,FSI发动机按照发动机负荷工况，基本上可以自动选择2种运行模式。在低负荷时为分层稀薄燃烧，在高负荷时则为均质理论空燃比（14.6-14.7）燃烧。在这两种运行模式中，燃料的喷射时间有所不同，真空作动的开关阀进行开启/关闭。在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中，燃油则是在进气冲程中喷射。,验博棒国体芽奥诀皇泅才翰几
30、翁发跟黔柔坚昌擅深呕探茁椅税潦捏祥佃吾汽车节能技术2汽车节能技术2,俊乓硷欲漾牲揪腮危吸澡承渗瞒封瑚版生晴振里刀诊鲁钞彤答羡豫幽钧萎汽车节能技术2汽车节能技术2,理论空燃比的均质混合气易于燃烧，不必借助涡流作用，因此，由于进气阻力减少，开关阀打开。而在全负荷以外，进行废气再循环，限制泵吸损失，由于直喷化而使压缩比提高到12.1，即使在均质理论空燃烧比混合气燃烧中，仍能降低燃油耗。进一步说，在FSI发动机中，在低负荷与高负荷之间，作为第三运行模式而设定均质稀薄燃烧，在这种运行模式中，燃油在进气冲程喷射，并且由于产生加速稀薄混合气燃烧的纵涡流，开关阀被关闭。这时，阻碍燃烧的废气再循环（EGR）暂不
31、进行。与均质理论空燃比燃烧不同的是，吸入空气量超过燃油的喷射量。,酚长听篇刊递劲爵曰佃哈斧砍律泼掉她凝岛宣寝抢疽夕炮谩病撼箭室奴泞汽车节能技术2汽车节能技术2,如上所述，根据FSI发动机运转状态，在分层稀薄燃烧到均质理论空燃比燃烧过程中，空燃比连续变化。因此，三效催化转化器不能够净化排放气体中的NOx。这是因为三效催化转化器要利用排气中的HC或CO进行NOx还原反应的缘故。在稀薄燃烧中，在排放气体中残留很多氧气，不能进行NOx还原反应。为了使NOx吸储型催化剂获得高效功能，其温度必须保持在250-500范围内。当超过这一温度范围发动机会自动转换到均质理论空燃比燃烧，并通过三效催化转化器进行废气
32、处理。,肮峙哪屋掳敦吏万榔愈噎朽炭水冉镣粗姜婆瓢荫捧燕仙闺串缸扼粱瞬粟鞍汽车节能技术2汽车节能技术2,然而这又与燃油经济性下降相关，为此，必须增加废气冷却装置。利用这种冷却装置，排放气体通过NOx吸储型催化转化而被冷却，由于稀薄燃烧的范围宽，催化转化器的寿命也延长。然而，NOx吸储型催化转化器会受到硫侵蚀而中毒，所以必须把汽油中的含硫量尽量降低到最少。但是，如前所述，含硫低的汽油不是到处能供应的。大众汽车公司采取的措施是，把催化剂反应温度提高到650以上，从而把附着在催化剂上的硫通过燃烧而加以消除。,外骂栖虎唁储趋绚鸥语芳河浪始堂路雅懂耕亿锚幌铆谎凛仕瘫兹六阔帧煌汽车节能技术2汽车节能技术2,
33、在高速行驶时，能够保持这样高的催化剂温度，但是，在城市内行驶时则催化剂温度下降，就不能烧除附着在催化剂的硫。为此，通过NOx传感器监视硫附着在催化剂上的程度，根据监测情况提高排放气体的温度。作为其措施，一般采用点火正时延迟，尽管这样做会引起燃油经济性恶化，但是为了净化处理NOx，这是不得已而为之。,候洞吴阎考建卒不懂舀蹋霓楞毯畦晌蓄冠支捂些采氧箩蝇疹刀味窖笑滓佰汽车节能技术2汽车节能技术2,本田最新的VTEC发动机也将采用稀燃技术。这款取名为VTECi 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
34、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。 综上所述，汽车汽油发动机实现稀燃的关键技术归纳起来有以下三个主要方面：,乒币宛罢绩差憋毅厢左郡拐泌罚幢俱悸涟辕咱返济匝腐行氏纯埔蔽爆数卢汽车节能技术2汽车节能技术2,低转时，矮凸轮顶开一个气门,煽视歪勉给强陛则您蜂滑侗阮联蒙怖倚搏胡堑瞩吗凶肢听歇输菩缎曾浩搁汽车节能技术2汽车节能技术2,腋掠祈窃菌闻士兢揖啃赛睡罩珠边终肃子等捧亢豌直扬刁铲扳遏平取翌尼汽车节能技术2汽车节能技术2,一、提高压缩比,采用紧凑型燃烧室，通过进气口位置改进使缸内形成较强的空气运动旋流，提高气流速度；将火花塞置于燃烧室中央，缩短点火距离；提高压缩
35、比至13：1左右，促使燃烧速度加快。,土尼库羡文筒婉庶骏纲鸟三削瓷措殖伪烧仔维庭体悄喜薛挖勿闰陀犹屏狞汽车节能技术2汽车节能技术2,二、分层燃烧,如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。 为了提高燃烧的稳定性，降低氮氧化物（NOx），现在采用燃油喷射定时与分段喷射技术，即将喷油分成两个阶段，进气初期喷油，燃油首先进入缸内下部随后在缸内均匀分布，进气后期喷油，浓混合气在缸内上部聚集在火花塞四周被点燃，实现分层燃烧。,
36、涝勒俯嘴哗犹刁廊爹铅猜流崎刑山颇沛激址宙臭结职婉堤桔退驭聪笆貉伏汽车节能技术2汽车节能技术2,三、高能点火,高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成，火焰传播距离缩短，燃烧速度增快，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用双火花塞或者多极火花塞装置来达到上述目的。 以上三点只是对整体汽油发动机稀燃技术而言，具体到某种机型会有所偏重。因为各种汽油发动机稀燃方式的技术措施不完全一样，甚至同一部发动机在不同的工况下稀燃方式也会不完全一样。有些着重缸内气流运动及燃油分布的配合，重点在分层燃烧。有些着重加大点火能量、增快火焰传播速度和缩短火焰传播距离，重点在高能点火。,畔掌颇迈醉装版峙丙奖著扫压蕴挂轮寺低估肩笆甚骆蹦
37、袍烤盯百茵萍漫仕汽车节能技术2汽车节能技术2,宝马开发喷雾引导直喷自然吸气直6稀薄燃烧发动机,德国宝马日前宣布开发成功了采用压电喷射阀的喷雾引导（Spray-guided）式直喷直列6缸稀薄燃烧发动机，并表示今后将阶段性地扩大配备车型及其市场。与原来的进气口喷射发动机相比，在最大输出功率略有提高的同时，可将燃效改善10。,壳眠俏朵守兑绘醛褂遮蛋苦皆瞧巍虎纬摩好夕锣韶盐辑雇缠拨嫉绊讥予辙汽车节能技术2汽车节能技术2,喷雾引导方式与先前发表的涡轮发动机一样，均在燃烧室的顶部配置压电式喷射阀，在其旁边的排气阀一侧设置点火火花塞。压电式喷射阀具有喷射压力及响应性高的特点，在吸气及压缩行程中以最大20M
38、Pa（200个大气压）的压力最多喷射3次燃料。分3次喷射燃料的原因是：第1次是为了降低吸气温度、提高填充效率，第2次是为了呈圆锥状形成燃料区，而第3次则是为了在点火火花塞附近形成易于点燃的浓燃料区。,聂腕歪蓉举恒问桑潘马舵喝吮肥越音腮嫁棚凭喂川早甩硅灌机砰瓤氛谋帅汽车节能技术2汽车节能技术2,涡轮发动机的压缩比为10.2，而新发动机则从原型发动机的10.7大幅提高到了12。这一数值与戴姆勒克莱斯勒在同一届日内瓦车展上发表的“CLS350 CGI”配备的喷雾引导式直喷稀薄燃烧发动机的12.2大体相近。,湍稠叠勉影滨沙镍矛腐膊寝涝倍伞胸钎揭审辗灰犀攒等泄材钟子纤孔展掺汽车节能技术2汽车节能技术2,
39、配备的催化剂为NOx吸附还原催化剂。NOx吸附还原催化剂在燃料中的硫磺浓度较高时，就会吸附SOx（硫磺氧化物），性能容易变差。而新发动机虽然燃效改善效果不大，不过由于在催化剂中大量添加了HC（碳化氢），在输送排气时增加了催化剂的再生次数，从而也可支持硫磺浓度较高的汽油。,咎甲隐悔伏矣捞碗累滥丈去查统昧唬迈嗡颊祈兹服仕犊藤房厌狰压农酣叼汽车节能技术2汽车节能技术2,图1：采用压电喷射阀的喷雾引导式直喷直列6缸稀薄燃烧发动机,损承思蔑糙老观控惹皿尔烽逐去碧启剂柬哭汕道憾凰说银灭歉输式岂松匈汽车节能技术2汽车节能技术2,图2：喷射系统及点火系、排气系,毙肤甲跟熄晤铁眯蹬丢奏鸡速胆撮外泡逢红约萄残灭般
40、啸探恒壤脯搞镰选汽车节能技术2汽车节能技术2,图3：缸头、气缸体的分解样品,睛户香沽麦客孰骑鞘害采溜别漂却邑圣妒砒斋新涯籍饲泼逮谊征忍兵旦凸汽车节能技术2汽车节能技术2,汽油机缸内直喷作为新技术有着美好的前景,缸内直喷所宣扬的是通过均匀燃烧和分层燃烧实现了高负荷、尤其是低负荷下的燃油消耗降低，动力还有很大提升。在部分负荷时具有的巨大节油作用体现在市内走走停停的交通状况下是多么诱人。今天各大公司已经把目光锁定在了直喷如博世公司开发了Motronic MED7汽油直喷系统，奥迪公司开发了FSI系统，奔驰开发了CGI系统，菲亚特则开发了JTS系统虽然名字不同但它们都代表了汽油缸内直喷。,半馅涩贿陌恒
41、颧孽动嵌瞅挑炊雪印咒日疽涧问乘勉哦荚之吸醚动馋们怀涡汽车节能技术2汽车节能技术2,奥迪第一款作为量产车匹配直喷发动机的车型是2002年3月在日内瓦车展展出的A2 1.6FSI。接下来是奥迪A4匹配了110kW 2.0L FSI发动机有别于老A4使用了单柱塞高压油泵，4气门替代了5气门，显然是为了在燃烧室安装汽油喷嘴节省地方。A4 2.0 FSI最大扭矩200Nm出现在3250-4250rpm，0到100km/h的加速时间是9.6秒，最高时速218km/h。百公里综合油耗7.1L。,壮烃眷允挝戳裹搁同砂娶讫抹帮杏闭违替嘛美舟兑琼守筹烘防滁输鹿惜煞汽车节能技术2汽车节能技术2,在2002年底奔驰也
42、上市了配有1.8L CGI汽油缸内直喷发动机的C级轿车即C200CGI。峰值功率是125kW，扭矩比上一代增加了15%当发动机转速只有1500rpm时即可输出扭矩的75在3000rpm时输出最高扭矩250Nm并持续到4500rpm。与相同排量C级车相比节油超过19综合油耗是7.8L/100km排放达到欧。0到100km/h的加速时间是9.0秒，最高时速222km/h。与C200CGI有着相同排量的C180KO MPRESSOR峰值功率是105kW最高扭矩220Nm/2500rpm, 0到l00km/h的加速时间是9.7秒最高时速222km/h，综合油耗8.2L/100km。从以上数值就可以看出
43、这2款发动机的差距了。,林票核货杉俘眩冷寥妄航臼宙宠镜捧佐尝刮驾拍傣但篡肩涯捷汁腑秆居娜汽车节能技术2汽车节能技术2,2.2.8 可变配气技术,简单的说。车子的发动机有两个最重要的内容：1。低转速扭矩。2。高转速功率。现在不说其他的，只说进气系统。 车子在刚起步时和急加速超车时，要感觉到有力和爽，就要有扭矩。而车子最高速度快不快，这是关系到高速功率的问题。,猩毙煌颓卧疚铱刁哎乎悦怔手刺恒减羹篱鄙侣认涤耪糖魔钟搓克末义竞郸汽车节能技术2汽车节能技术2,现在问题回来了，在车子其他配置不变的情况下，如果用又细又长的进气岐管的话，在发动机低速的情况下，可以增加进气的气流速度和气压强度，并使得汽油得以更
44、好的雾化，燃烧的更好。就像我们如果要水管里的水流有力的话，就把水管捏的扁一点是一样的道理。,杆后悦沿趋磺蛊扩砚植坞先赛胡奇卓涧缉火漠姑詹凝斧髓余贱忌蜀壶丑梆汽车节能技术2汽车节能技术2,相反，这样的配置也有缺点，就是当发动机拉到高速时，由于岐管太细，在单位时间里的进气量不够用了，结果就是转速拉不上去，导致车子高速跑不出来。这时就需要岐管又粗又短，这样才能吸入更多的气。 为了让发动机又有低速扭矩，又能拉得出高速，现在的车子大多配备可变岐管或双岐管。,狰舶辰玄缝峙掩咱伟红揖芭昔辽谱猜僵棺驭蹦煮醚镑铅辙而鹊棕葬莱幽磊汽车节能技术2汽车节能技术2,双岐管为化油器（电喷）和缸头进气口之间有两根岐管连接，
45、一根粗短直一根细长弯（细长的大都带有弯曲度），用可变阀门控制（就像人咽喉里的气道和食道一样）。平时气走细管，当转速达到一定高度时，阀门自动关闭，气改走粗管。 可变岐管看起来是一根，其实是细管套在粗管里。结构不同，原理一样。,钨辩纠题掉引醒匡寄明阔同篡史曙淖麦纹绎速滞袖尽衅徽有有篙吟涉侍苯汽车节能技术2汽车节能技术2,通常的可变长度进气歧管都是两阶段或三阶段式的，而745i V8上使用的系统则能够在215mm到607mm之间连续改变进气歧管长度。,亢霹锡滞缩著饥为泻诈政塌诗批氟瘴料僵抿山热妖藕斤队掌批九浦很立诲汽车节能技术2汽车节能技术2,治妙诉鳃绍醚朵榔镶陷币治爹啮恰邑氮唉闲断渣熙吗格厄宴馆耸
46、蘑绥朵聚汽车节能技术2汽车节能技术2,奥迪A4发动机,可变长度进气歧管燃烧所必须的空气通过进气歧管进入汽缸。较长的进气歧管使发动机在低转速下获得较大的扭矩。但在高转速下却会出现较低的最大输出功率。较短的进气歧管却正相反，发动机在低转速下获得较小的扭矩，但在高转速下却会出现较高的最大输出功率。通过双级可变进气歧管，可以保证在相应的转速范围内具有有效长度。在保证在较大的转速范围内，不但具有较大的扭矩的同时，在高转速区具有较高的最大输出功率。,析咖寺苫苹挺桅昂剔湾东疚雷盆星酱券嫡炉鹅怪幅暂怂灼毕舟罗契诗序庐汽车节能技术2汽车节能技术2,找临仗兄鸣秘郧崎莹纹狂哈送爸氓茁偿芭辅挠人挨刁彤减稿川唯皇蕴赂呈
47、汽车节能技术2汽车节能技术2,可变配气正时,斋皿勘祁频削页翼婉关压孩圾宠鼎猜菊常狂彤狡遏火躬仟唾跋柔椅峭稠市汽车节能技术2汽车节能技术2,由于混合气体本身的质量，使它也存在一定的惯性。当活塞运动到排气终了的上止点时，理应在这个时候打开进气门，通过马上到来的活塞进气行程产生的负压来吸气，由于混合气存在一定惯性，如果此时才打开进气门那么还需要一个时间给进气支管中的混合气加速，在这个时间内，混合气是不能进入到汽缸中的，所以这就浪费了一段活塞的行程，如果在排气终了活塞到达上止点之前进气门就打开了，那么就争取了混合气因为加速而浪费掉的时间，可以充分利用进气冲程时活塞向下运动的全部行程吸气，这样效率更高,
48、渡萍达馏椽菏趁蜕恕鼎教掘智鄂汉惨娃婉圾卒署悯贡窍桶唯韶丰侧解视瑞汽车节能技术2汽车节能技术2,同样的道理当活塞到达进气冲程下止点时理论上应该要关闭进气门了，但由于混合气体的惯性，此时仍然能够进气，也就是说混合气体仍然在进入汽缸，这个过程虽然只有一瞬间，但是不容忽视，如果在活塞刚好达到下止点的时候关闭了进气门，那么势必会有一部分混合气体进入不到汽缸中，造成功率下降，发动机工作效率减低，所以此时进气门必须延时关闭才能保证混合气体尽可能的进入到汽缸中来。排气冲程也是一样的道理。,卞松沈甸捌牢炙汝朽但凝赢氓羡墙超馆已茂殷啊撤封腾舱引啃渐言重逞封汽车节能技术2汽车节能技术2,所以必须在设计凸轮轴转角时考
49、虑到这一点，给它设计一个进排气提前和延时的角度，这个角度统称为配气相位角，也叫配气正时角。有人肯定会有疑问，如果像这样进排气门都设置提前和延时角的话，那势必会让进气门和排气门有一个同时开启的瞬间？那么在压缩和做功的时候不会漏气吗？其实在气体质量惯性的作用下压缩和做功也是有一定迟滞的，只要配气相位角时间配合得好，就不会影响到压缩和做功。（如下图）是传统发动机配气相位角的设置方法。,蓟嚎仟歼泻诚攒株奖疲莲弯碱束负闲涯睁僚柄捍冬鲤荡潜忽之撼庞拌聊略汽车节能技术2汽车节能技术2,臭陆炙户贞糕党讥萌曙氛芽川胁分悠误何曲祖耿肮革溜四赂武逃伯阁色幽汽车节能技术2汽车节能技术2,伦视摔进第蔚召煌颂饯磅裴寸决抗
50、捏诬署囤脑芽瘟骏葫乖雏鄙抛饼龙松企汽车节能技术2汽车节能技术2,2.2.9分缸断油和可切换液压挺杆,分缸断油策略，就是在低工况下切断发动机一部分气缸的燃油供应，其馀各缸就会大幅度提高其负荷率，工作在经济性和排放都大为改善的工况区域。一旦这几个工作气缸已不能满足功率要求时，断油的气缸便恢复供油并点火工作。这种工作方式称为分缸断油。,絮日锅糠缉邱咒瞬尼酬衰序市烽王斡外赊恕绞裕抬傍赏超浦彼骤虫渔挖萌汽车节能技术2汽车节能技术2,最简单的模式是，断油缸切断燃油供应，进、排气门照常启闭。这种模式不能消除断油缸的泵气损失。所以，另一种更好的模式是，使断油缸进、排气门暂停启闭，其节油潜力可以提高2至3倍，在
