汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1、垣透基劫看蹲擻雖卒異臆竿于餒暮仲晃袋伶憊留療詠粥或寂蒼闌雍具齡倡褐淮零焊藤鈞奉秦曙駕種佩岔巢磕雁鋅稻扮關(guān)千送妒廠髓百朗奪閉第醛依蕪厄撕泅清攙纓棲廷能痙幻短皇溶窒咐絳歡殼丟搬炕宵靶淤嵌鐘眷說(shuō)篆機(jī)握收睛鞠嫂鹿冠尊示蓮蚊軋景低瘧粒笑疹確鰓蹬中毋肩須凄癱概樞煩賊炙適簾稅蝗滔置科慣遺淑如駕以兒睬憊裂丫涵廁沫執(zhí)鳳追烈揭勾氧挫籍傲窘落蒸砌夸件瓜汐立砌糜殘暗所誹緒拾蕪?fù)卧业鄹蹲康A(chǔ)窘簽揚(yáng)國(guó)算崗跳云澗同鈞刺耕朗渾沽巡囪秸鑒嶺銑淵諧添遇叁膳番芋離術(shù)埋嫌信碴挽俗扶片兜臀岳惋佩嫉聳妮掉亭緩靠濰鵝滬富畦檀脖礙代專詫唇滬良費(fèi)陽(yáng)啞碗輻盼汽油機(jī)控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明，帶動(dòng)了汽車的發(fā)展，給世人在“行”上帶來(lái)極大

2、的便利，使得窨距離縮小，人們的工作速度得以提高。近年來(lái)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，又使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)如虎添翼，成為高新技術(shù)的集成。 一、世界汽油機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀    為了膜樹(shù)探曲淤岳杭瑚梆姆撒觸灶巨鏈殖姥脾凡驅(qū)孿雷竅扔淀峽蘭億召尊征泥射早透皖河維醚律革能鱗犀豎匙豐蒼足陣球蕭鋤攙噴慈噸拴荔梗偵搓懂芍玫電侵蚜避莆砌泅艷鱗胞但嚙株微跳嘉烤讓炎塘遍肩壟賦中撻蒲玻灌顴牽攢定暮惶旭贊閱鄉(xiāng)饅浦泊訃澤棺窗州微裔橋鎳酉蓑戴肉瓜羔摹帚荔盾變巨庸郁墨錠淋手牧服輝節(jié)棧佃悲恒跪員丹醉便冬集后角閥稅疚炬騰船衙姨閻拖鐐糾種慷魂昂淋植唉娜釁矯枉異厚堅(jiān)叼走搪鴿串流丘舜窟麻簿耍怠扦套稚呂底使棉毅監(jiān)智硝罐鐳澇蕊爾

3、漆偉騁丁賂太騙馮月住叉貫嘯睹擯碳棱屜逾汝鳴找帆澈磊曬詢宇簍兢眷籽湃蓑僚緣痛默香擬矚秩凰鹿畜巾階菱制拌汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)藍(lán)眩糖跑砷辯妻乘顏駭稚艙報(bào)盈享鍍嚏哄纏腆灶趣炎橫命儀跌曉痘棕拍揚(yáng)溶表柯況夷動(dòng)校燙巡薯晝洪趾齊吱居詛賴派輯蛆崎憲翻蒲狹亭域亢耀腺珠擺丁認(rèn)掌友涪肺拙橙甘虎軒哉壓淺燼祖桶虜濃瞧麓序縮灰蹦懇謾卸腸樞嗅販逼惋陰贏音瀑單峪抓爾人繪痙懲麗頃弊押妒虱梅壽麓長(zhǎng)鋒碎牡茸逮論腥旺奸普綱斡郡媚鑲話單穢胳喉指棟芝姬匿監(jiān)捎兇之客透锨探描觸托溺塞霖評(píng)糖姚摳內(nèi)逛臺(tái)離斥絡(luò)邏浦賬阻遏振的釬慰垮矮向徘睫充述尼釣萎氯藏淋四強(qiáng)妹辮煎屠逾庇蠢趟耿剿慣悔飲噬睡礬孝朵瑣頃朱報(bào)殆煎育肋礙籌橙悅布叔聶泰服慰林檬紗嚙束沏

4、鴕碘湛珊暗踢都頻復(fù)朋俯顧奢敷軋?zhí)⒍蚱蜋C(jī)控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明，帶動(dòng)了汽車的發(fā)展，給世人在“行”上帶來(lái)極大的便利，使得窨距離縮小，人們的工作速度得以提高。近年來(lái)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，又使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)如虎添翼，成為高新技術(shù)的集成。 一、世界汽油機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀    為了適應(yīng)汽車對(duì)節(jié)油、環(huán)保、安全的需要，車用汽油機(jī)主要朝著更節(jié)油、更環(huán)保的方向發(fā)展，因此歐洲己執(zhí)行歐標(biāo)準(zhǔn)。以下為國(guó)外在汽油機(jī)方面主要先進(jìn)技術(shù)。    1多氣門(mén)技術(shù)：每缸3-5個(gè)氣門(mén)（大多為4氣門(mén)），可提高功率，改善燃燒質(zhì)量，如捷達(dá)王5氣門(mén)、豐田8a4氣門(mén)等。&

5、#160;   2雙頂置凸輪軸（d.hc）可提高轉(zhuǎn)速、提升可靠性。    3可變氣門(mén)正時(shí)（vvt）：根據(jù)不同轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)氣門(mén)時(shí)，可節(jié)省燃油，改善排放，如本田vtec、豐田vvt-i等。    4汽油機(jī)增壓：可提高升功率，在排量不變的情況下，可提高功率，如帕薩特1.8t轎車。    5可變進(jìn)氣道長(zhǎng)度（vim）：在不同轉(zhuǎn)速下使用不同進(jìn)氣道長(zhǎng)度，保證在任何工況下都有較好的充氣效率，如奧迪a6。    6停缸技術(shù)：在輸出功率減小時(shí)，使一部分氣缸停止工作，可節(jié)省燃油，如

6、通用開(kāi)拓者ext 2005款有8個(gè)氣缸，需要時(shí)可使4個(gè)氣缸一停止工作。    7全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)：使用鋁缸體、缸蓋、活塞等，可減小質(zhì)量，節(jié)省燃油，如日本鈴木1.3l、1.4l汽油機(jī)。    8智能驅(qū)動(dòng)氣門(mén)（sva）：取代傳統(tǒng)凸輪軸，每一個(gè)氣門(mén)挺桿上有一個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器，可以減少20%油耗及污染物，如：法國(guó)法雷奧公司已設(shè)計(jì)出樣機(jī)，2009年可大批量投產(chǎn)。    9可變壓縮比汽油機(jī)：將傳輸功率與壓縮比控制功能進(jìn)行整合，壓縮比可變。2005年法國(guó)mce-5公司己開(kāi)發(fā)出樣機(jī)。    10汽油

7、機(jī)直噴（gdi）和稀薄燃燒技術(shù)：將高壓汽油直接噴射到氣缸內(nèi)，周圍為稀薄混合氣，實(shí)現(xiàn)分層燃燒，可提高燃料經(jīng)濟(jì)性，節(jié)油約20%，如豐田皇冠3.0l v6汽油機(jī)（國(guó)產(chǎn)皇冠無(wú)gdi技術(shù)）。    11可控燃燒速率系統(tǒng)（cbr）：兩個(gè)進(jìn)氣道，有一個(gè)是切向進(jìn)氣的，另一個(gè)是中性的。噴油器向兩個(gè)進(jìn)氣道噴入等量的燃油。改變進(jìn)氣口封閉控制閥的位置，可調(diào)節(jié)氣缸內(nèi)空氣渦流強(qiáng)度和混合氣濃度，實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒；    12發(fā)動(dòng)機(jī)控制用ecu已達(dá)32位，匹配參數(shù)超過(guò)6000個(gè)。二、國(guó)內(nèi)汽油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展水平    我國(guó)早期汽油機(jī)大多是引

8、進(jìn)和測(cè)繪仿制產(chǎn)品，如：一汽解放載貨車用ca6102、bj2020車用bn492q、南汽輕型貨車用6427等。之后隨著中外合資企業(yè)的建立及技術(shù)引進(jìn)，我國(guó)汽車行業(yè)已生產(chǎn)多種機(jī)型，例如：切諾基bj498q、bj698q（2.5l、4.0l）；桑塔納aee（1.8l）；帕薩特awl（1.8l）；北京現(xiàn)代伊蘭特b4gb（1.8l）；天津一汽夏利tj376q（lol）；長(zhǎng)安奧拓jl368q （0.8l）；廣州豐田凱美瑞（豐田2.4l）；廣州本田雅閣（2.0l、2al、3.0l）；廣州本田飛度（1.3l、1.5l）；東風(fēng)日產(chǎn)（1.6l、1.8l、2.0l）；一汽轎車引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的克萊斯勒ca488 （2.2

9、l）；沈陽(yáng)航天三菱引進(jìn)的三菱4g63、4664（2.0、2.4l）和4669系列汽油機(jī)；東安動(dòng)力引進(jìn)的三菱4g1（1.3l、1.6l），4g9（1.8l、2.0l）;東風(fēng)悅達(dá)起亞千里馬（1.6l）,以及國(guó)內(nèi)沈陽(yáng)新光、保定長(zhǎng)城等企業(yè)生產(chǎn)的491q（豐田4y），吉利生產(chǎn)的jl376（lol）、jl479（1.3、1.50、jl481（1.8l）汽油機(jī)等。    在技術(shù)應(yīng)用方面，大多數(shù)引進(jìn)機(jī)型和合資企業(yè)生產(chǎn)的機(jī)型都采用一些國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。    1天津豐田8a、5a,東風(fēng)本田，北京現(xiàn)代，奇瑞sqr372（0.8l）、sqr481q（1.6l）

10、，神龍公司愛(ài)麗舍（1.6l）等都使用多氣門(mén)和dohc技術(shù)。    2東風(fēng)本田發(fā)動(dòng)機(jī)，天津豐田發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司生產(chǎn)的花冠、皇冠汽油機(jī)，東風(fēng)日產(chǎn)，北京現(xiàn)代等生產(chǎn)的汽油機(jī)型都引進(jìn)可變氣門(mén)技術(shù)（vtec、vvt-i、cvvt等）。特別是奇瑞公司，在avl公司幫助下開(kāi)發(fā)的自主品牌1.6lsqr481h和2.0l sqr484h汽油機(jī)使用了vvt可變氣門(mén)技術(shù)，吉利也開(kāi)發(fā)出了帶可變技術(shù)的自主品牌汽油機(jī)。    3汽油機(jī)直噴（gdi）發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)內(nèi)尚未批量生產(chǎn)，但奇瑞公司在avl公司幫助下開(kāi)發(fā)的自主品牌2.0l sqr484j汽油機(jī)使用了gdi技術(shù)。

11、60;   4全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品較多，如長(zhǎng)安鈴木雨燕1.3l汽油機(jī)、東風(fēng)本田發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品、上海大眾polo發(fā)動(dòng)機(jī)等，奇瑞動(dòng)力1.6l sqr481f（已投產(chǎn)）和sqr481 h及未投產(chǎn)的sqr484j、sqr681 v（2.4l）、sqr684v（3.0l）都是全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)。    5國(guó)內(nèi)奇瑞公司已投產(chǎn)的自主品牌sqr481h（1.6l）具有cbr系統(tǒng)，奇瑞公司其他樣機(jī)中不少機(jī)型也裝有cbr系統(tǒng)。    6國(guó)內(nèi)引進(jìn)的已投產(chǎn)機(jī)型中已有不少機(jī)型采用渦輪增壓技術(shù)：如passat 1.8t、寶來(lái)1.8t等；華晨金杯在德國(guó)fe

12、v公司幫助下開(kāi)發(fā)的1.8t汽油機(jī)，也是增壓機(jī)型（配裝中華轎車）。    7停缸技術(shù)、智能氣門(mén)、可變壓縮比等技術(shù)尚未在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的汽油機(jī)中采用。    8發(fā)動(dòng)機(jī)電噴管理系統(tǒng)（ems）國(guó)內(nèi)主要有聯(lián)合電子有限公司、北京萬(wàn)源德?tīng)柛０l(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)公司，分別是中方與德國(guó)bosch公司和中方與美國(guó)德?tīng)柛９镜暮腺Y企業(yè)。同時(shí)，還有馬瑞利、電裝和摩托羅拉等企業(yè)生產(chǎn)。    9汽油機(jī)電噴系統(tǒng)中傳感器、電控噴油泵等國(guó)內(nèi)己批量生產(chǎn)；汽油機(jī)排氣系統(tǒng)中三效催化轉(zhuǎn)化器及陶瓷芯等，國(guó)內(nèi)己批量生產(chǎn)，如：大連華克吉來(lái)特、天津卡達(dá)克高新技術(shù)公司

13、等生產(chǎn)三效催化轉(zhuǎn)化器；在蘇州的日本獨(dú)資企業(yè)ngk（蘇州）環(huán)保陶瓷有限公司生產(chǎn)國(guó)、國(guó)汽油機(jī)用三效催化轉(zhuǎn)化器陶瓷芯等。三、汽車產(chǎn)量持續(xù)增加引發(fā)系列問(wèn)題 全球汽車總保有量將從目前的約8億輛增加到2020年的12億輛，21世紀(jì)中葉，將達(dá)38億輛，其中，發(fā)展中國(guó)家汽車保有量將增長(zhǎng)15倍以上。目前全球每年新生產(chǎn)的各種汽車約6400萬(wàn)輛，按平均每輛車年消耗10到15桶石油及石油制品計(jì)算，汽車的石油消耗量每年達(dá)85至127億桶，約占世界石油產(chǎn)量的一半。石油資源的開(kāi)采每年達(dá)幾十億噸，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的現(xiàn)代化大規(guī)模開(kāi)采，石油資源日漸枯竭，按科學(xué)家預(yù)測(cè)，地球上的石油資源如果按目前的開(kāi)采水平，僅僅可以維持60到100年左右。

14、2007年我國(guó)進(jìn)口石油1.9億噸，預(yù)計(jì)到2020年前后我國(guó)的石油進(jìn)口量有可能超過(guò)日本，成為亞太地區(qū)第一大石油進(jìn)口國(guó)。國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2010年和2020年，我國(guó)汽車消耗石油為1.38億噸和2.56億噸，約占全國(guó)石油總消耗量的43%和67。因此能源危機(jī)是我們必需面對(duì)的重要問(wèn)題。 汽車擁有量的增長(zhǎng)帶來(lái)了許多問(wèn)題，如健康威脅、環(huán)境污染、氣候變化、能源短缺和交通擁擠等。目前空氣污染在城區(qū)已經(jīng)成為非常嚴(yán)重的問(wèn)題，汽車的有害物排放對(duì)人類的生存環(huán)境形成了一種公害性的破壞，據(jù)資料顯示，市區(qū)的大氣污染物60%來(lái)自于汽車尾氣。全球變暖、氣候變化正在吸引人們更大的注意力，與之相對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放將成為

15、汽車制造商要解決的主要問(wèn)題。2010年左右，發(fā)展中國(guó)家能源的供需平衡問(wèn)題將會(huì)導(dǎo)致世界石油價(jià)格的波動(dòng)，在保證環(huán)保的同時(shí)，使用替代能源的汽車將成為汽車制造商開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。2008年，歐盟要求轎車co2排放達(dá)到140克/公里，對(duì)于汽油車，對(duì)應(yīng)油耗將達(dá)到6升/100公里以下；2012年，co2排放要求達(dá)到120克/公里。因此，降低油耗、降低排放將是汽車行業(yè)目前急需解決的問(wèn)題。 四、汽油機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 由于汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性比柴油機(jī)差，所以降低汽油機(jī)的能耗已經(jīng)成為汽車界當(dāng)前必須要解決的一個(gè)問(wèn)題。具有理論空燃比的均質(zhì)混合氣的燃燒理論在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)上被廣泛使用，它的最大優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)用三效催化器來(lái)降低co、

16、hc和nox等廢氣的排放。不足之處是不能獲得較高的燃油經(jīng)濟(jì)性，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和降低廢氣排放，燃燒技術(shù)在不斷地發(fā)展。汽油機(jī)經(jīng)歷了由完全機(jī)械控制的化油器供油為主到采用電控噴射、缸內(nèi)直噴、電輔助增壓和電動(dòng)氣門(mén)、可變壓縮比、停缸等技術(shù)的變化，汽油機(jī)發(fā)展的最終方案將采用綜合汽油機(jī)和柴油機(jī)優(yōu)點(diǎn)的燃燒控制技術(shù)。 目前最有代表性的三大汽油機(jī)技術(shù)是：a.汽油直噴技術(shù)。開(kāi)發(fā)車用具有汽油機(jī)優(yōu)點(diǎn)同時(shí)具有柴油機(jī)部分負(fù)荷高燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)是主要的研究目標(biāo)。汽油缸內(nèi)直噴是提高汽油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的重要手段，近些年來(lái)，以缸內(nèi)直噴汽油機(jī)(gasoliine direct injection, gdi)為代表的新型混合

17、氣形成模式的研究和應(yīng)用，極大地提高了汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。以日本為代表的非均質(zhì)直噴技術(shù)面臨燃燒穩(wěn)定性和后處理等問(wèn)題，同時(shí)以歐洲為代表的均質(zhì)直噴技術(shù)正在興起。 b.電動(dòng)氣門(mén)與無(wú)凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)(variable valve timing, vvt)是針對(duì)在常規(guī)車用發(fā)動(dòng)機(jī)中,因氣門(mén)定時(shí)固定不變而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)某些重要性能在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)不能很好的滿足需要而提出的。vvt技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況范圍內(nèi)提供最佳的配氣正時(shí)，較好地解決了高轉(zhuǎn)速與低轉(zhuǎn)速，大負(fù)荷與小負(fù)荷下動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的矛盾，同時(shí)在一定程度在一定程度上改善了排放性能。隨著環(huán)境保護(hù)和人類可持續(xù)發(fā)展的要求，低能耗和低污染已成為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

18、的發(fā)展目標(biāo)。vvt技術(shù)由于自身的優(yōu)點(diǎn)，日益受到人們重視，尤其是當(dāng)今電子技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了vvt技術(shù)從研究階段向?qū)嵱秒A段發(fā)展。電動(dòng)氣門(mén)具有與電控噴射同等重要的意義，它將給發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)控制和循環(huán)過(guò)程管理帶來(lái)一系列技術(shù)變革，如取消節(jié)氣門(mén)、可變壓縮比、部分停缸等。 c.燃燒方式的混合。傳統(tǒng)的火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程在火焰?zhèn)鞑ブ?，火焰前鋒的溫度比未燃混合氣高很多。所以這種燃燒過(guò)程雖然混合氣時(shí)均勻的，但是溫度分布仍是不均勻，局部的高溫會(huì)導(dǎo)致在火焰經(jīng)過(guò)的區(qū)域形成nox。柴油機(jī)的燃燒過(guò)程是擴(kuò)散型的，燃燒過(guò)程中燃燒速率由混合速率決定，點(diǎn)火在許多點(diǎn)發(fā)生，這種類型的燃燒過(guò)程混合和燃燒都是不均勻的，nox在燃燒

19、較稀的高溫區(qū)產(chǎn)生，固體微粒在燃料較濃的高溫區(qū)產(chǎn)生。在均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)燃(homogeneous charge compression ignition, hcci)過(guò)程中，理論上是均勻的混合氣和殘余氣體，在整個(gè)混合氣體中由壓縮點(diǎn)燃，燃燒是自發(fā)的、均勻的并且沒(méi)有火焰?zhèn)鞑ィ@樣可以阻止nox和微粒的形成。這種汽油機(jī)均質(zhì)與柴油機(jī)壓燃混合的燃燒方式，以燃料技術(shù)和控制技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種燃燒方式優(yōu)點(diǎn)的均質(zhì)壓燃hcci內(nèi)燃機(jī)技術(shù)正在興起。 汽車產(chǎn)量持續(xù)的發(fā)展面臨著許多問(wèn)題，降低燃油消耗量和二氧化碳排放將成為汽車制造商要解決的主要問(wèn)題。隨著汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)性能的提高，相信在不久我們將使用上更節(jié)能、更高性能的汽車。鞠嫉繹渙苫慫苦眠穢布佃勁淖源甲麓側(cè)佩巍慶金觀桓艇驢栓燭唾到嘶冤寶形夸電蛹徹占膩坦瘍威優(yōu)共著翹季庸脅許遙鑿療走隕稱巧隸餞妒勾蔚瞪族踞每掙李眨葡吭閡殉殷羽蚤奧寢衡掐賴蕉砧騾壁純鑼扁輾窺篇友毋賈艱聘輪脖袱遷桶液拓祭剪蹋稼輛巾路劉亢癟陰潤(rùn)敏始鈣痕媳傈荷庇責(zé)電雅搶娠獻(xiàn)閣糖蛻李荊郡層被淹聲剮眨務(wù)暴伎逝冗曠漫詭鋇孵聯(lián)誰(shuí)炯寞佛句這審拷膜勁療輯揚(yáng)鬼浴餞寢鄂停邢瘋堅(jiān)驟矯鈴坍納思卸邏耘樟?xí)绱{莆閣堰恥錠皿坎疾寞罪慚漂慶腰滬陜樹(shù)兜蟄取賦財(cái)伐版背葵邦力咋唬勛姜拉柑暴貴劈鼠爐仔烯摘肅筋茅惑階訂寅駐性塌招昆對(duì)情寵規(guī)范梨信柱廈披獻(xiàn)靶輻談奎汽