江淮瑞風(fēng)20T24CBR發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)解析ppt課件

1、2.0TCI及2.4CBR發(fā)動(dòng)機(jī)介紹提綱：提綱：一、發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)對(duì)比一、發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)對(duì)比二、二、 2.0TCI發(fā)動(dòng)機(jī)介紹發(fā)動(dòng)機(jī)介紹 1、2.0TCI發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性介紹 2、2.0TCI發(fā)動(dòng)機(jī)增加技術(shù)介紹發(fā)動(dòng)機(jī)增加技術(shù)介紹 3、2.0TCI發(fā)動(dòng)機(jī)使用注意事項(xiàng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用注意事項(xiàng)三、三、 2.4CBR發(fā)動(dòng)機(jī)介紹發(fā)動(dòng)機(jī)介紹 1、2.4CBR發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 2、2.4CBR發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢 3、2.4CBR發(fā)動(dòng)機(jī)的主要變動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要變動(dòng)一、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù)對(duì)比一、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù)對(duì)比項(xiàng) 目2.0T2.0NA2.4CBR2.4NA動(dòng)力性額定功率

2、（kW/rpm）120/540095/6000110/5750100/5500最大扭矩（N.m）235/1800-4800172/2800-4500210/2800-4500193/2800-4500低端扭矩（N.m/1800rpm）200/155經(jīng)濟(jì)性最低燃油消耗率（g/kW.h）2702702702702000rpm2bar下燃油消耗率420/360420綜合油耗（百公里油耗）9.8升9升8.8升10升啟動(dòng)性-30下啟動(dòng)時(shí)間（秒） 5 5 5 5可靠性及耐久性交變載荷400h/400h/熱沖擊200h/200h/排 放國三國三國四國三噪聲指標(biāo)（dB（A）95-97發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)

3、的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目2.0T2.0NA2.4CBR2.4NA1缸徑（mm）858586.586.52行程（mm）88881001003行程缸徑比1.031.031.151.154曲柄連桿比0.330.33/5缸心距(mm)939393936缸心距與缸徑比1.091.091.071.077壓縮比8.51010108排量（L）1.9971.9972.3512.3519長X寬X高692675704644.5689736.8/692675704一、發(fā)動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)比一、發(fā)動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)比二、二、 2.0TCI 2.0TCI發(fā)動(dòng)機(jī)介紹發(fā)動(dòng)機(jī)介紹1 1、2.0TCI2.0TCI發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性介

4、紹發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性介紹 2.0L 發(fā)動(dòng)機(jī) 在采用增壓技術(shù)后，大幅度提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力水平。升功率達(dá)到了60Kw/L，性能與 V6(2.7L)發(fā)動(dòng)機(jī)的水平相當(dāng) 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，將膨脹水箱納入水循環(huán)；采用大流量水泵，使發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻循環(huán)達(dá)到良好的水平 單缸4氣門，具有更大的充氣能力，提高充氣效率 雙頂置凸輪軸，整個(gè)配氣系統(tǒng)更大的剛度，自振頻率高，適應(yīng)5500的高轉(zhuǎn)速 凸輪軸-搖臂-氣門的驅(qū)動(dòng)方式，減 小了往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性質(zhì)量。 氣門與搖臂無間隙傳動(dòng)，避免了氣門落座反跳，起到了降低噪音、減少磨損和優(yōu)化換氣質(zhì)量的作用。動(dòng)畫演示 迷宮式護(hù)罩設(shè)計(jì)加上油氣分離器的應(yīng)用，使機(jī)油消耗維持在良好的水平 皮

5、帶傳動(dòng)，保持較低的噪聲水平 雙平衡軸的應(yīng)用，平衡二階以上慣性力，使發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)保持較低的水平 機(jī)體采用的是龍門式，無缸套結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度高，足以適應(yīng)140Kw發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用 鋁合金的短裙部活塞，質(zhì)量輕，摩擦阻力小 連桿為高強(qiáng)度鍛件，強(qiáng)度高，性能好電控燃油系統(tǒng)：電控燃油系統(tǒng)： 無回油的低壓有軌。無回油的低壓有軌。 多點(diǎn)電噴。多點(diǎn)電噴。 氧傳感器、爆震傳感器的閉環(huán)控制。氧傳感器、爆震傳感器的閉環(huán)控制。 各種傳感器信號(hào)的精確采集，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)精確噴油，合理的點(diǎn)各種傳感器信號(hào)的精確采集，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)精確噴油，合理的點(diǎn) 火時(shí)間；維持保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和排放在較高的水平！火時(shí)間；維持保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和

6、排放在較高的水平！2 2、2.0TCI2.0TCI發(fā)動(dòng)機(jī)增加技術(shù)介紹：發(fā)動(dòng)機(jī)增加技術(shù)介紹： 擴(kuò)缸和增壓是提高現(xiàn)有車用發(fā)動(dòng)機(jī)功率常用的兩種方法。采用渦輪增壓技術(shù)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的措施之一。以前廢氣渦輪增壓器多用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，例如載重汽車和大客車上的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在許多汽車制造公司都采用這種增壓技術(shù)來改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，藉以實(shí)現(xiàn)轎車的高性能化。 增加技術(shù)概況增加技術(shù)概況 增壓技術(shù)的原理增壓技術(shù)的原理 增壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)增壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 動(dòng)力性得到大幅度提升：動(dòng)力性得到大幅度提升： 增壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)增壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 經(jīng)濟(jì)性得到提升：經(jīng)濟(jì)性得到提升： 根據(jù)對(duì)歐洲200種汽油車的調(diào)查，相同功率的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和自

7、然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，前者 的排量可以比后者減少18%至35%，燃油經(jīng)濟(jì)性可以提高10%左右。 增壓技術(shù)的原意是強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程，提高發(fā)動(dòng)機(jī)升功率。這樣降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，減少汽車的滾動(dòng)阻力，對(duì)于汽車節(jié)能來說具有積極意義。但是，這些都不是增壓技術(shù)使汽車節(jié)能的根本原因。增壓技術(shù)能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能的根本原因是，它可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可以有無數(shù)個(gè)同樣大小功率的工況點(diǎn)。自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)只有處在中低速的高負(fù)荷區(qū)域，才能夠獲得最低的油耗率。在設(shè)計(jì)汽車時(shí)，必須按照汽車設(shè)計(jì)的最高車速選定發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率，可是實(shí)際車速很少達(dá)到最高車速，特別是在城市行駛時(shí)。所以，發(fā)動(dòng)機(jī)大多在燃油經(jīng)濟(jì)性很差的工況區(qū)域運(yùn)行，負(fù)荷率

8、很低，提高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。如果把一臺(tái)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)改成具有相同標(biāo)定功率的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，主要依靠增壓來達(dá)到要求的標(biāo)定功率，它的排量可以減少很多。在汽車的常用車速下，發(fā)動(dòng)機(jī) 的增壓度很低，幾乎作為一臺(tái)排量減小接近一半左右的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。所以在常用工況下，它可以在較高的負(fù)荷率下運(yùn)行，相當(dāng)接近發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳燃油經(jīng)濟(jì)性工況區(qū)域。一旦汽車需要加速，發(fā)動(dòng)機(jī)很快達(dá)到標(biāo)定功率。增壓發(fā)動(dòng)機(jī)提高了進(jìn)氣壓力，從而增大了正的排氣功，對(duì)節(jié)能又相當(dāng)貢獻(xiàn)。另外，熱力學(xué)計(jì)算也表明，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的壁面散熱，有利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性。3 3、2.0TCI2.0TCI發(fā)動(dòng)機(jī)使用注意事項(xiàng)：發(fā)動(dòng)機(jī)使用注意事項(xiàng)： 現(xiàn)

9、在廢氣渦輪增壓器技術(shù)在國內(nèi)得到越來越多的應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)不僅可以提高功率，還可以增大扭矩，但是具有這種結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)在使用時(shí)應(yīng)注意一些問題，否則會(huì)造成渦輪增壓器的過早損壞。使用時(shí)注意事項(xiàng)如下：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一會(huì)兒，使?jié)櫥瓦_(dá)到一定的工作溫度和壓力，以免突然增加負(fù)荷時(shí)因軸承無油而加速磨損，甚至卡死。車輛停車時(shí)由于增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)具有一定慣性，所以發(fā)動(dòng)機(jī)不要立即熄火，應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，以使增壓器轉(zhuǎn)子的溫度和轉(zhuǎn)速逐漸下降。立即熄火會(huì)使機(jī)油喪失壓力，轉(zhuǎn)子靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)得不到潤滑而損壞。經(jīng)常檢查機(jī)油油量，避免因缺少機(jī)油而導(dǎo)致軸承實(shí)效及轉(zhuǎn)動(dòng)件卡死。定期更換機(jī)油及機(jī)濾。定期清洗更換空氣濾芯，空濾過臟會(huì)造成

10、進(jìn)氣阻力增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。經(jīng)常檢查進(jìn)氣系統(tǒng)的密閉性，漏氣會(huì)使灰塵吸入增壓器及發(fā)動(dòng)機(jī)，損壞增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)。由于渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承精密度很高，維修及安裝時(shí)的工作環(huán)境要求很嚴(yán)格，所以增壓器出現(xiàn)故障或損壞時(shí)應(yīng)到指定的維修站進(jìn)行維修。 2.4L CBR汽油發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目是江淮汽車公司應(yīng)用世界先進(jìn)的CBR技術(shù)，整合國際技術(shù)資源而自主開發(fā)的，該項(xiàng)目的實(shí)施必將大大提高我國發(fā)動(dòng)機(jī)的研究水平，改變?nèi)藗儗?duì)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)，在節(jié)約能源的同時(shí)提升企業(yè)的自開發(fā)能力和企業(yè)的核心競爭力。 二、二、2.4CBR2.4CBR發(fā)動(dòng)機(jī)介紹發(fā)動(dòng)機(jī)介紹1、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) CBR利用雙氣道技術(shù)，通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流的運(yùn)動(dòng)方向和

11、運(yùn)動(dòng)速度以及進(jìn)入氣缸內(nèi)的廢氣含量來控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒速率，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒質(zhì)量，降低燃油消耗和改善排放水平，同時(shí)適當(dāng)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。 1CBRControlled Burn Rate System(可控燃燒速率可控燃燒速率)在中低負(fù)荷、中低轉(zhuǎn)速時(shí)關(guān)閉中性氣道提高混合氣的燃燒速率，降低 此工況下的燃油耗和排放；應(yīng)用CBR系統(tǒng)后，可以使得發(fā)動(dòng)機(jī)能容忍更大的廢氣再循環(huán)EGR） 率，從而進(jìn)一步降低油耗和排放 ；在高速、高負(fù)荷時(shí)打開中性氣道，保證扭矩輸出。u CBR CBR技術(shù)為什么省油？技術(shù)為什么省油？u 燃燒速率加快，從而燃燒效率提高；燃燒速率加快，從而燃燒效率提高；u EGR EGR率大幅度提

12、高，減少泵氣損失。率大幅度提高，減少泵氣損失。中性氣道切向氣道開關(guān)氣道滑片渦流雙氣道的布置雙氣道的布置中性氣道、切向氣道中性氣道、切向氣道滑片的布置滑片的布置滑片滑片執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在進(jìn)氣歧管上設(shè)計(jì)滑片對(duì)不同工況下切向氣道和中性氣道工作進(jìn)行調(diào)整2廢氣的導(dǎo)入和分配廢氣的導(dǎo)入和分配 EGR- Exhaust Gas Recirculation （廢氣再循環(huán)） 發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦即ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷節(jié)氣門開度）、溫度、進(jìn)氣流量、排氣溫度控制電磁閥適時(shí)地打開，進(jìn)氣管真空度經(jīng)電磁閥進(jìn)入EGR閥真空膜室，膜片拉桿將EGR閥門打開，排氣中的少部分廢氣經(jīng)EGR閥進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)，與混合氣混合后進(jìn)入氣缸參與燃

13、燒。少部分廢氣進(jìn)入氣缸參與混合氣的燃燒，降低了燃燒時(shí)氣缸中的溫度，因是NOX在高溫富氧的條件下生成的，故抑制了NOX的生成，從而降低了廢氣中的NOX的含量。但是，過度的廢氣參與再循環(huán)，將會(huì)影響混合氣的著火、性能，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時(shí)，在循環(huán)的廢氣會(huì)明顯地影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。所以，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時(shí)，ECU控制廢氣不參與再循環(huán)，避免發(fā)動(dòng)機(jī)性能收到影響；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過一定的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及達(dá)到一定的溫度時(shí)，ECU控制少部分廢氣參與再循環(huán)，而且，參與再循環(huán)的廢氣量根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及廢氣溫度的不同而不同，以達(dá)到廢氣中的NOX最低。 如下圖：

14、EGR閥根據(jù)需要控制來自排氣管的廢氣量，再通過分配管路均勻分配到各缸，廢氣通向切向空氣流；CBR執(zhí)行器通過控制中性氣道流通面積來控制氣流。當(dāng)中性氣道流通面積最大時(shí)，進(jìn)入汽缸氣體流速最小，燃燒速率最??；當(dāng)直向通道關(guān)閉時(shí)，汽缸內(nèi)產(chǎn)生紊流最強(qiáng)，氣體混合均勻，燃燒速率最大，因而達(dá)到低速節(jié)油，增扭的作用。同時(shí)又可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。來自進(jìn)氣歧管進(jìn)入進(jìn)氣歧管EGR在進(jìn)氣歧管上的通道布置在進(jìn)氣歧管上的通道布置2 2、采用、采用CBRCBR系統(tǒng)的優(yōu)勢系統(tǒng)的優(yōu)勢1低負(fù)荷下的優(yōu)勢低負(fù)荷下的優(yōu)勢分析可以得出以下結(jié)論：（1判定發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒快慢，一般以2%mfb到90%mfb之間的時(shí)間CD來衡量，明顯 CBR發(fā)動(dòng)機(jī)的燃

15、燒速率比普通發(fā)動(dòng)機(jī)要快；（2相同的工況下，由于CBR系統(tǒng)可以提高燃燒速率，CBR發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角要比普通發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角小至少10度以上；（3隨著EGR率的增加，燃燒速率會(huì)降低，需要增加點(diǎn)火提前角來提高燃燒效率，隨著點(diǎn)火提前角越大，燃燒穩(wěn)定性越差，而由于CBR發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角比較小，并且燃燒速率比較快， 因此CBR 發(fā)動(dòng)機(jī)可以容忍更大的EGR率；（4隨著EGR 率增加和節(jié)氣門開度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)在中低速、中低負(fù)荷時(shí)的節(jié)流損失降低，從而油耗率降低。下圖是對(duì)CBR發(fā)動(dòng)機(jī)和原形樣機(jī)在2000rpmBMEP 2bar的工況下做的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果 l 中負(fù)荷工況下的優(yōu)勢中負(fù)荷工況下的優(yōu)勢 根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

16、，CBR發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)抑制爆震有很好的作用。 爆震發(fā)生的原因?yàn)?，氣缸?nèi)火焰前鋒還未到達(dá)氣缸壁時(shí)，由于氣缸壁的高溫以及邊緣的局部壓縮高溫，使得氣缸邊緣的混合氣在火焰前鋒到達(dá)之前產(chǎn)生自燃，導(dǎo)致氣缸內(nèi)壓力急劇上升而不受控制，即發(fā)生爆震。 CBR發(fā)動(dòng)機(jī)由于進(jìn)氣渦流的作用，火焰?zhèn)鞑ニ俾屎芸?，火焰前鋒在氣缸邊緣的局部高溫處還未產(chǎn)生自燃之前到達(dá)并點(diǎn)燃混合氣，使氣缸內(nèi)混合氣在可控范圍內(nèi)燃燒，從而很大程度降低了爆震的發(fā)生。在怠速時(shí)，由于EGR處于關(guān)閉狀態(tài)，CBR發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒速率加快，燃燒溫度高；同時(shí)由于燃燒穩(wěn)定性好，可以很大范圍內(nèi)推遲點(diǎn)火提前角，使燃料后燃比例增加，從而提高催化器的加熱功率。圖10是CBR發(fā)動(dòng)機(jī)與一般自

17、然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)在1200rpmBMEP 1bar的冷機(jī)怠速工況下的催化器加熱功率對(duì)比。冷機(jī)怠速 l 冷機(jī)怠速工況下的優(yōu)勢冷機(jī)怠速工況下的優(yōu)勢 3 3、2.4CBR2.4CBR發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)2.4N/A2.4N/A的主要變動(dòng)比較的主要變動(dòng)比較 對(duì)缸蓋氣道進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)，將每個(gè)缸的兩個(gè)進(jìn)氣道的分隔墻延伸到進(jìn)氣歧管上，滑板的后端。氣道的走向發(fā)生改變，進(jìn)氣方向一個(gè)為切向，另一個(gè)為中性氣道。排氣側(cè)的廢氣經(jīng)過管道導(dǎo)入到EGR閥，再由EGR閥根據(jù)電控單元的指令控制廢氣經(jīng)分配管均勻分配到四個(gè)汽缸的切向氣道。1缸蓋設(shè)計(jì)缸蓋設(shè)計(jì) 根據(jù)進(jìn)氣模擬分析，由目標(biāo)渦流比的需求來設(shè)計(jì)切向氣道的模型，再根據(jù)模型制成快速成型件氣道，經(jīng)過氣道試驗(yàn)，并結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)的功率扭矩需求，最終確定氣道的形狀。 為中性氣道模型為切向氣道模型為中性氣道產(chǎn)生的進(jìn)氣滾流為切向氣道產(chǎn)生的進(jìn)氣渦流。進(jìn)氣歧管與缸蓋安裝面上設(shè)計(jì)有滑片槽，并延伸有氣道分隔墻，而且設(shè)計(jì)有EGR管道。如圖7所示，中性氣道被關(guān)閉，在噴油器附近開有一個(gè)小口，保證有少量的混合氣經(jīng)過小口流入中性氣道，進(jìn)入氣缸，這樣設(shè)計(jì)的好處是：在保證