汽車新能源與節(jié)能技術(第二版)整套課件匯總完整版電子教案(全)

1、汽車新能源與節(jié)能技術（第二版）2022/8/28 第一章 緒論汽車新能源與節(jié)能技術能源的概念、分類與度量節(jié)能概述影響汽車能耗的主要因素與節(jié)能的主要途徑第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第一節(jié)能源的概念、分類與度量能源：人類取得能量的來源，是可以直接或通過轉換提供人類所需有用能的資源。能源的特點：（1）可在一定條件下相互轉換，因此可根據能源使用的要求，通過技術經濟分析，選擇最適當的能源形勢，以求優(yōu)化能源的利用；（2）能源在開采、提煉或加工、使用以及廢料處理等過程中存在著不同程度的污染；（3）化石燃料類能源如汽油、天然氣等在儲存過程中存在泄漏和危及安全等問題。1能源的概念與特點2022/8/282能源的分類 能源

2、的單位與度量32022/8/28節(jié)能概述第二節(jié)1節(jié)能的定義、本質、任務定義：指在保證能夠生產出相同數量和質量的產品，或者獲得相同經濟效益，或者滿足相同需要，達到相同目的前提下的能源消耗量下降。實質：提高能源的利用效率。任務：（1）調整優(yōu)化產業(yè)結構；（2）推動能效水平提高；（3）加強主要污染物減排力度。目前我國節(jié)能工作上存在的主要問題包括對節(jié)能的認識不足、淘汰落后產能總體進展緩慢、產業(yè)結構調整進展緩慢、能源利用效率整體偏低、政策機制不完善、基礎工作薄弱等。2022/8/282汽車節(jié)能的評價指標與方法2022/8/283我國汽車節(jié)能的發(fā)展2022/8/284汽車節(jié)能的重要性必要性：隨著我國經濟持續(xù)

3、快速發(fā)展和城之內化進程加速推進，今后較長一段時間內汽車需求量仍將保持增長勢頭，由此帶來的能源緊張和環(huán)境污染問題將更加突出?？尚行裕耗壳肮J的汽車節(jié)能減排包括三大技術措施，即提高動力總成的效率、汽車輕量化以及汽車的制動能量回收。2022/8/28影響汽車能耗的主要因素與節(jié)能的主要途徑第三節(jié)1、影響汽車能耗的主要因素（1）汽車結構方面：發(fā)動機：（1）發(fā)動機的壓縮比高、有完善的供油系統及合理化的燃燒室形狀、采用電子點火系統等都能降低發(fā)動機的比油耗；（2）柴油機由于壓縮比比汽油機高得多，因此柴油機比汽油機的油耗低；（3）在行駛條件許可的情況下不必追求汽車裝備大功率的發(fā)動機以增加負荷率；（4）混合動力汽

4、車在減速、制動過程中不但可以不消耗燃油，還能回收制動能量，在停車時也可以關閉發(fā)動機而不消耗燃油，由于混合動力汽車可以實現不同工況下較好的能量流管理，從而大大提高了汽車的燃油經濟性；（5）柴油機采用高壓共軌技術，使燃油噴射系統可對噴油定時、噴油持續(xù)期、噴油壓力、噴油規(guī)律等進行柔性調節(jié)，可進一步提高柴油機的經濟性。 2022/8/28傳動系：汽車傳動系效率越高，傳遞動力的過程中能量損失越小，汽車的油耗就越低?？赏ㄟ^增加汽車檔位或使用無級變速器實現節(jié)油。汽車總質量：汽車總質量影響到汽車的滾動阻力、爬坡阻力和加速阻力，對汽車的燃油經濟性影響很大?？蓪⑵囕p量化：采用輕型材料，減輕汽車自重，采用輕型設計

5、技術，使構成部件、附屬品輕型化。汽車的外形：降低空氣阻力是節(jié)約燃油的有效途徑，通過優(yōu)化汽車外形可降低車輛的空氣阻力系數，從而減少油耗。輪胎：輪胎結構對滾動阻力影響很大，改善輪胎結構可減小汽車油耗。目前降低滾動阻力的最好辦法是使用子午線輪胎。（2）汽車的使用方面：包括行駛車速、檔位選擇、掛車的選用以及正確的保養(yǎng)與調整。（3）新能源技術方面：電能、太陽能、混合動力能源等新能源汽車2022/8/282、汽車節(jié)能的主要途徑（1）車輛技術方面2022/8/28（2）道路輔助設施及汽車維修方面2022/8/28（3）汽車運用方面汽車新能源與節(jié)能技術概述天然氣汽車液化石油氣汽車第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)醇類燃料汽車

6、第四節(jié)氫氣汽車第五節(jié)電動汽車第六節(jié)第一節(jié)概述替代能源汽車的概念及基本要求所謂替代能源汽車，是指不以或者不全以汽油、柴油為動力能源的汽車。替代能源汽車應滿足一下基本要求：（1）替代能源汽車的性能不低于石油燃料汽車，包括動力性、經濟性、安全性等；（2）替代能源汽車對環(huán)境的影響盡可能小。替代能源汽車的排放污染少，最好能實現零排放；（3）替代能源汽車的價格不應過高。（4）替代能源資源豐富。（5）使用方便。12022/8/282替代能源汽車的種類天然氣汽車第二節(jié)1天然氣汽車概述 天然氣的體積和質量低熱值都比汽油柴油高，因為密度低，所以理論混合氣熱值比汽油柴油抵。天然氣只能點燃不能壓燃，而且具有很高的抗爆

7、性能，通過提高壓縮比，可以大幅度地提高天然氣汽車的動力性和燃料經濟性。天然氣與空氣混合后具有很寬的著火界限，這種性能為發(fā)動機稀燃技術提供了保證，從而進一步提高燃料經濟，降低排放?？偟膩碚f，天然氣與汽油和柴油相比較，它們的特性有很大差異。天然氣汽車的類型2 （1）按儲存天然氣的壓力和形態(tài)：壓縮天然氣汽車、常壓天然氣汽車、液化天然氣汽車、吸附天然氣汽車；（2）按燃料的組成與應用：單燃料汽車、CNG-汽油兩用燃料汽車、CNG-柴油雙燃料汽車；（3）按燃料供給的控制方式：機械控制式天然氣汽車、機電聯合控制式天然氣汽車、電控式天然氣汽車（開環(huán)和閉環(huán)）2022/8/281、壓縮天然氣供氣專用部件結構及原理

8、（1）負壓輸出的減壓調節(jié)器減壓調節(jié)器是CNG汽車的核心及關鍵部件，其性能好壞直接影響整車的性能。下面介紹的是三級減壓調節(jié)器，它的輸出壓力為負值，工作原理如圖2-1所示。壓縮天然氣汽車32022/8/28高壓天然氣經過天然氣濾清器后，進入到常閉式高壓電磁閥，以控制供、斷天然氣。與常規(guī)的電磁閥不同的是增加了一個先導閥，先導閥套裝在電磁閥芯上，通過銷釘連接為一體，先導閥銷孔比銷釘直徑大，因而兩者間存在相對運動。先導閥中心有一個小孔，能使電磁閥的高壓室與低壓室相通，先導閥下端裝有O形密封圈，電磁閥芯下端有密封膠墊。在電磁線圈未通電時，電磁鐵芯在復位彈簧的作用下，將先導閥的小孔密封，繼而推動先導閥將O形

9、密封圈壓在閥座上，通道全部關閉。當電磁閥通電時，由于電磁鐵的磁力較小，不能直接把主通道打開，只能先打開先導閥的小孔，這時高壓腔的高壓氣通過小孔流到低壓腔，使高低壓腔壓差減小，然后電磁鐵芯通過連接銷，將先導閥一起提起，打開主通道。一級減壓閥在未通入高壓氣體時，在壓力彈簧的作用下，使膜片向下運動，帶動杠桿轉動，使閥芯與閥口保持一定間間隙，閥口處于常開狀態(tài)。當通入高壓氣體時，減壓室的壓力逐步增高，達到額定輸出壓力時，氣體作用在膜片下方的壓力克服彈簧的彈力，使膜片向上動作，從而帶動杠桿轉動，使閥口關閉。當減壓室的氣體向二級閥輸出后，壓力降到額定輸出壓力以下時，在壓力彈簧的作用下又使閥口打開，如此反復，

10、使一級減壓閥在保證流量的基礎上，出口壓力穩(wěn)定在一定數值內。2022/8/28二級減壓閥的閥口也處于常開狀態(tài)，高壓天然氣經過一級減壓后進入二級減壓室，此時二級減壓室內的壓力逐步升高，達到額定輸出壓力時，氣體作用在膜片上方的壓力克服彈簧的彈力，使膜片向下動作，從而帶動杠桿轉動，使二級減壓閥閥口關閉。當減壓室的氣體向三級閥輸出后，壓力降到額定輸出壓力以下時，在彈簧的作用下又使閥口打開，如此反復，使出口壓力穩(wěn)定在一定數值內。三級減壓閥的閥口處于常閉狀態(tài)，閥的開閉由發(fā)動機進氣真空度控制，輸出壓力可通過壓力彈簧的預緊力進行調節(jié)。當閥室內真空度為零時，在壓力彈簧的作用下，閥口處于關閉狀態(tài)。當閥室處于負壓時，

11、由于膜片上方與大氣相通，膜片兩邊出現壓力差，膜片向閥里運動，帶動杠桿克服彈簧壓力，使閥口打開供氣。當減壓室負壓減小時，在壓力彈簧作用下，閥口又處于關閉狀態(tài)，如此反復，就使減壓閥出口壓力穩(wěn)定在一定數值內。經過三級減壓調節(jié)器減壓后，輸出的天然氣流量歲發(fā)動機工況變化而變化，完全由發(fā)動機進氣真空度調節(jié)，發(fā)動機轉速高吸力大時，減壓器各閥開度變大，輸出流量增大，反之則減少。因而能滿足發(fā)動機各種工況的供氣量。2022/8/28（2）文丘里管結構混合器混合器的結構與類型應與所使用的減壓閥相匹配，由于三級減壓閥出口壓力為負壓，為了與此減壓調節(jié)閥相匹配，混合器應該設計為文丘里管結構，安裝在空氣濾清器與化油器之間，

12、該混合器由殼體和芯子兩部分組成，芯子喉徑最小處均勻分布一圈小孔，殼體上有天然氣進氣道，其結構如圖2-2所示。這種混合器一方面要使喉管處產生真空度來調節(jié)減壓調節(jié)閥的天然氣流量，另一方面又要將天然氣與空氣均勻混合，該混合器結構雖然簡單，但其設計參數直接影響發(fā)動機的性能，混合器喉徑過大，真空度小，不靈敏，過小，吸入空氣量少，影響空燃比，發(fā)動機功率下降，通氣小孔總截面積應與天然氣進氣道截面積相匹配。2022/8/28（3）正壓輸出的減壓調節(jié)器圖2-3為輸出壓力大于零的減壓調節(jié)器結構原理圖。其基本工作原理是：每級減壓器由進氣閥、減壓室及閥門開閉調節(jié)裝置、出氣閥等組成，本級出氣閥為下一級減壓室的進氣閥，高

13、壓氣體由進氣閥進入減壓室，體積膨脹當氣體作用于膜片組的推力與進氣閥門開啟力相等時，進氣閥又被關閉，使減壓室壓力不再增高，以達到減壓的目的，等氣體從出氣閥流出時，減壓室壓力降低，氣體對膜片組的作用力小于進氣閥門開啟力，進氣閥又被打開，如此周而復始，使本級減壓室壓力穩(wěn)定在額定壓力，以達到減壓的目的。2022/8/282022/8/28（4）比例調節(jié)混合器比例調節(jié)混合器工作原理如下：當發(fā)動機起動運行時(圖2-4)，發(fā)動機進氣歧管產生真空，進而化油器上部形成真空，當真空度大于0.2kPa時，混合器氣室B的空氣通過管道E進入發(fā)動機化油器進氣管，氣室B產生真空，而氣室A與大氣相通，混合器膜片在大氣的壓力作

14、用下克服膜片組的重力和混合器彈簧的彈力上行，打開天然氣進氣管和混合器空氣閥座，天然氣和空氣通過混合器進入發(fā)動機，發(fā)動機開始工作，混合器膜片根據發(fā)動機化油器進氣管的真空度變化上下運動，天然氣進氣管開度的大小也隨著變化，從而向發(fā)動機提供不同數量的天然氣，與空氣形成空燃比合理的混合氣，當發(fā)動機停止工作時(圖2-4b)，發(fā)動機化油器進氣管壓力與大氣相等、氣室B通過管道E進入空氣，氣壓達到大氣壓力，這樣混合器膜片就不承受向上的壓力.。在混合器彈簧的壓力下，關閉天然氣進氣管道，天然氣不再進入發(fā)動機，當發(fā)動機回火時，回火的氣體一部分通過混合器空氣閥口向進氣管泄出，一部分通過管道E進入氣室B，在氣室中膨脹，通

15、過混合器防爆皮碗N向大氣排出，保護混合器膜片不受損壞。2022/8/282022/8/282、CNG-汽油兩用燃料汽車所謂CNG-汽油兩用燃料汽車，就是將原來的燃料供給系統保留不變，增加一套“車用壓縮天然氣裝置”， 改裝后的汽車油氣兩種燃料切換非常方便，既可使用原來的汽油工作，也可以用天然氣工作，但不能同時使用?！败囉脡嚎s天然氣裝置”由天然氣儲氣系統、天然氣供給系統、油氣燃料轉換系統3 個系統組成，天然氣儲氣系統主要由充氣閥、高壓截止閥、天然氣儲氣瓶、高壓管線、高壓接頭、壓力傳感器及氣量顯示器等組成，天然氣供給系統主要由天然氣濾清器、天然氣高壓電磁閥、減壓調節(jié)閥、混合器等組成，油氣燃料轉換系統

16、主要由油氣燃料轉換開關、天然氣電磁閥、汽油電磁閥等組成。機電控制式車用壓縮天然氣裝置工作原理如圖2-5所示。2022/8/28充氣站將壓縮天然氣通過充氣閥充入儲氣瓶至20MPa，當使用天然氣作燃料時，手動截止閥打開，安裝在駕駛室內的油氣燃料轉換開關扳到“氣”的位置，此時天然氣電磁閥打開，汽油電磁閥關閉,儲氣瓶內的20MPa高壓天然氣通過高壓管路進入減壓調節(jié)器減壓,再通過低壓管路、動力閥進入混合器,并與經空氣濾清器進入的空氣混合,經化油器通道進入發(fā)動機汽缸燃燒,減壓調節(jié)器與混合器相匹配,根據發(fā)動機的各種不同工況產生不同的真空度,自動調節(jié)減壓調節(jié)器的供氣量并使天然氣與空氣均勻混合,滿足發(fā)動機不同工

17、況的使用要求。當使用汽油作燃料時,將油氣燃料轉換開關扳到“油”的位置,此時天然氣電磁閥關閉,汽油電磁閥打開,汽油通過汽油電磁閥進入化油器,并吸入汽缸燃燒, 有的CNG汽車用晶體管電動油泵代替汽油電磁閥,其性能基本相同。2022/8/283、電控噴射天然氣汽車當代車用發(fā)動機大多使用電控噴射技術，以完善發(fā)動機的工作過程和實現最佳的動力性、經濟性以及低排放性能。電控噴氣技術是氣體燃料發(fā)動機先進的燃料供給形式。（1）電控噴氣形式缸外供氣方式：將氣體燃料噴射到進氣門之前的進氣道或進氣管中；缸內噴射是指將氣體燃料直接噴到汽缸內，噴氣閥裝在汽缸蓋上。（2）電控噴氣系統的組成及工作原理從功能上看，電控噴氣系統

18、由空氣供給系統、燃氣供給系統和控制系統三大部分組成?？諝夤┙o系統主要包括空氣濾清器、進氣管和進氣歧管等，這些部件與一般發(fā)動機的空氣供給系統基本相同，燃氣供給系統主要包括儲氣瓶、燃氣過濾器、調壓器、噴氣閥和輸氣管線等?？刂葡到y主要包括傳感器、電控單元和執(zhí)行元件。2022/8/28在發(fā)動機運轉過程中，空氣自空氣濾清器吸入后，經進氣管、節(jié)流閥體、進氣門進入汽缸，氣體燃料從儲氣瓶輸出后，經燃氣過濾器濾去雜質，再經減壓閥降至所要求的壓力，最后電控系統中的電控單元根據各種傳感器傳來的信息，經分析處理、計算出與發(fā)動機運行工況相對應的最佳供氣量并向燃氣供給系統中的噴氣閥發(fā)出控制指令。 圖2-6為天然氣電控缸內

19、噴射系統示意圖。圖2-6 天然氣電控缸內噴射系統示意圖2022/8/281）HSV型電控氣體燃料噴射閥HSV電控氣體燃料噴射閥工作原理及安裝布置如圖2-7所示，當電磁線圈8 斷電時，球閥4在進氣口和出氣口處氣體壓差的作用下向右運動，使CNG通道打開，實現供氣。當電磁線圈8通電時，銜鐵10產生電磁推力，通過推桿7使球閥4向左運動，靠在其密封座上，從而關閉燃料氣道，停止供氣。圖2-7HSV型電控氣體燃料噴射閥工作原理及安裝布置-CNG管路接頭；-密封墊；-閥座；-球閥；-閥體；-極靴；-推桿；-電磁線圈；-導線；10-銜鐵；11-隔熱墊；12-缸蓋2022/8/28此外，由于該噴射器在火花塞點火之

20、前就已完全關閉，做功行程時缸內燃氣的高壓可使噴射器出氣口處的壓力高于噴射器進氣口，這個壓差和電磁推力一起使鋼球閥更緊密地靠在密封座上，從而可確保高壓燃氣不會反流到CNG供氣管道內，這種結構布置消除了高溫高壓燃氣反流的現象。)DDEC天然氣柴油噴射器DDEC天然氣柴油噴射器是國外近幾年開發(fā)的天然氣噴射器裝置,它主要利用原來DDEC電控柴油泵噴嘴改造研制而成，實現了天然氣柴油雙燃料工作過程的油氣燃料缸內電控噴射，是一個典型的天然氣高壓噴射裝置，噴氣壓力在12-16MPa，其噴射裝置結構如圖2-8所示。圖2-11 DDEC天然氣柴油噴射器2022/8/28DDEC天然氣柴油噴射器的噴射時刻和持續(xù)時間

21、是由電磁閥的電子控制和液壓系統控制相結合,類似于柴油電控泵噴嘴系統,液壓壓力是由凸輪軸推動柱塞而形成,在柱塞向上運動的最初階段，電磁閥保持斷電的常開狀態(tài)，使柴油充入柱塞腔內。當DDEC控制單元發(fā)出噴射開始信號，電磁閥關閉，凸輪軸向下推動柱塞壓縮柴油產生高壓，一旦柴油壓力達到噴射始點壓力，柴油針閥開啟開始噴射引燃柴油，而后隨著氣體燃料壓力腔內壓力的提高，氣體針閥克服其彈簧壓力后開啟，實現缸內氣體燃料噴射，氣體噴射的同時將進一步阻止柴油噴射，實現減少引燃柴油量的目的。 通常氣體噴射壓力選擇在12-16MPa范圍內。氣體燃料相對于柴油的噴射始點主要由作用于氣體針閥的彈簧強度確定，而氣體燃料噴射的持續(xù)

22、時間可由電磁閥電控實現。從電磁閥命令信號開始到柴油針閥開啟的延遲時間主要取決于電控過程的響應和液壓壓力的建立，因此，電磁閥及其電控單元需要具有良好的動態(tài)響應特性，而液壓壓力的建立過程主要決定于凸輪及發(fā)動機轉速，圖2-9給出了一個典型的DDEC天然氣柴油噴射器壓力變化曲線，以及柴油和氣體燃料噴射時刻的基本情況。2022/8/28圖2-9 DDEC天然氣-柴油噴射器壓力變化曲線2022/8/28天然氣汽車性能評價4（1）較低的污染排放（2）良好的運行經濟性（3）可靠的安全保障2022/8/28液化石油氣汽車第三節(jié)液化石油氣的主要成分是丙烷，此外還含有少量的丁烷、丙烯和丁烯。液化石油氣汽車的結構與工

23、作原理11、液化石油氣汽車蒸發(fā)調壓器多數LPG蒸發(fā)調壓器是集預熱、蒸發(fā)、減壓、調壓功能于一體，LPG 被發(fā)動機冷卻液加熱后蒸發(fā)汽化，再經減壓(接近大氣壓)供發(fā)動機使用。圖2-10為蒸發(fā)調壓器結構原理圖。從LPG氣瓶中流出的LPG在蒸發(fā)調壓器中汽化，并經兩級減壓后供給混合器。2022/8/28圖2-10 蒸發(fā)調壓器結構示意圖1-一級減壓閥門；-一級減壓杠桿；-一級減壓室膜片；-一級膜片彈簧；-一級減壓室壓力調整螺釘；-一級減壓室；-濾網；-LPG進口；-加熱水腔；10-加熱水出口；11-溫控開關；12-加熱水入口；13-真空管及接頭(接進氣管)；14-LPG出口；15-真空氣室；16-真空室膜片

24、彈簧；17-二級減壓室；18-二級減壓室膜片；19-二級膜片彈簧；20-二級減壓杠桿；21-怠速調整杠桿；23-怠速調整螺釘；22/24-穩(wěn)定彈簧；25-二級減壓閥門；26-加濃電磁閥；27-加濃量孔2022/8/282、單燃料（LPG）汽車 與傳統的汽、柴油機相比液化石油氣汽車變化最大的是燃料供給系，LPG 與天然氣的燃料供給系基本相同，都是由儲氣系統和燃氣供給系統組成，燃氣供給系統包括過濾器、蒸發(fā)調壓器、混合器、低壓軟管及循環(huán)水軟管等，如圖2-11所示。圖2-11LPG燃料供給系的組成2022/8/283、液化石油氣-汽油兩用燃料汽車LPG-汽油兩用燃料汽車與傳統汽油車的區(qū)別，是增加一套L

25、PG 燃料供給系統。LPG 燃料供給系統包括：儲存液化石油氣的鋼瓶、蒸發(fā)調節(jié)器、混合器、電磁閥和控制系統等。圖2-12所示是LPG-汽油兩用燃料供給系統工作原理圖。圖2-12汽油兩用燃料供給系統工作原理圖1-LPG鋼瓶;2-液位顯示表;3-油氣選擇開關;4-放氣閥;5-充氣閥;6-高壓管路;7-濾清器;8-LPG電磁閥;9-高壓管路;10-蒸發(fā)調節(jié)器;11-排氣閥;12-冷卻液管路;13-負壓通路;14-化油器;15-混合器;16-汽油電磁閥;17-油泵;18-點火系統2022/8/28 4、液化石油氣-柴油雙燃料汽車LPG-柴油雙燃料發(fā)動機的液化石油氣供給系統，也是由液化氣氣瓶、蒸發(fā)器、減壓

26、閥、調節(jié)閥、混合器和節(jié)流閥等組成。LPG-柴油雙燃料發(fā)動機和CNG-柴油雙燃料發(fā)動機一樣，用柴油起動。待發(fā)動機冷卻水溫度達到正常范圍后，打開液化石油氣氣瓶閥門，液化氣在瓶內氣體壓力作用下流入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器內，液化氣吸收來自發(fā)動機冷卻液的熱量，完全蒸發(fā)變成氣體， 氣態(tài)液化石油氣流入減壓閥降壓，使鋼瓶內的壓力降至某一數值，該數值可根據發(fā)動機運行要求進行調整，降壓后的液化石油氣進入調壓閥，調壓閥根據發(fā)動機運行工況，利用混合器真空度自動調節(jié)流入混合器的液化氣量，液化氣進入混合器與空氣均勻混合，在混合器下方的節(jié)流閥，通過聯動機構與柴油機調速機構的操縱手柄相連，操縱手柄根據發(fā)動機運行工況移動時，聯動機構

27、使節(jié)流閥隨之成正比變化，從而可以根據發(fā)動機運行工況，對液化氣和空氣的混合氣實行量的調節(jié)。2022/8/28液化石油氣汽車的性能評價31、LPG 汽車的動力性LPG與汽油相比，其辛烷值高，發(fā)動機的運行更為平穩(wěn)，起動加速稍比汽油差，適宜于在城區(qū)道路上作中速行駛。2、汽車的燃料經濟性LPG 與空氣混合氣的形成質量高、燃燒更為完全，在整個負荷范圍，燃用LPG 的燃油經濟性均優(yōu)于燃用汽油。3、LPG汽車的排放由于LPG與空氣混合氣的形成質量優(yōu)于汽油與空氣混合氣，燃燒較為完全，在整個混合氣濃度范圍內，燃用LPG比燃用汽油的HC 排放濃度低，其CO排放與燃用汽油相比大幅度下降。2022/8/28第四節(jié)醇類燃

28、料汽車醇類燃料汽車概述1醇類燃料主要是指甲醇和乙醇，以甲醇為燃料的汽車稱為甲醇汽車，以乙醇為燃料的汽車稱為乙醇汽車，醇類燃料可以和汽油或柴油按一定的比例配制而成混合燃料，也可以直接采用醇類燃料作為發(fā)動機的燃料。 醇類燃料的特點是：辛烷值比汽油高、汽化潛熱大、熱值低、腐蝕性大、醇混合燃料容易發(fā)生分層。醇類燃料在發(fā)動機上的燃用方式22022/8/28醇類燃料在發(fā)動機上的參數選擇31、汽油機使用醇類燃料時的參數選擇（1）提高壓縮比充分利用醇類燃料辛烷值高、抗爆燃性好的特點，汽油機可將壓縮比提高到12-14，一般認為壓縮比大于12，熱效率的提高就不太明顯，提高壓縮比要考慮燃燒室的形狀、缸內氣流運動方向

29、及強度，與火花塞位置的配合，能否實現最佳的燃燒過程，從理論上分析，一般原汽油機缸內有組織的氣流運動較弱，在改用醇燃料，提高壓縮比時，應組織較強的氣流運動，使醇燃料與空氣混合得更有效，較強的充量擾動會使激冷層范圍減少和激冷層變薄，同時在提高壓縮比、改動燃燒室形狀及尺寸時，應盡量減少有害縫隙容積，在高壓縮比及高功率情況下，要注意醇燃料早燃及爆燃的可能。（2）改善燃油分配均勻性及供油特性由于功率相等時甲醇的容積耗量比汽油大一倍多，因此要重新選配化油器或改變原化油器量孔的大小。現代汽車汽油機幾乎全部采用噴油器，改用甲醇或乙醇時，要2022/8/28考慮其流量特性是否滿足要求及材料的相容性，重新確定混合

30、氣的空燃比，由于甲醇、乙醇的汽化熱高，每循環(huán)供應量大，在發(fā)動機實際運轉時很難完全汽化，如用化油器供醇或單點噴射醇，各缸間分配不均勻性比單獨使用汽油時突出，各缸分配不均勻將導致燃燒不完善，負荷不均勻，功率下降及油耗增加。如果采用使各缸進氣管的長度及阻力盡可能一致、混合氣進行預熱等措施，則有可能改善混合氣的形成及均勻分配。 甲醇混合氣的預熱可以提高中、低負荷時的燃油經濟性，降低排放，但預熱過度則會使最大功率下降。（3）混合氣空燃比的調整醇燃料混合氣的可燃界限范圍寬，通常汽油機改用醇燃料后會提高壓縮比，提高了缸內氣流運動速度及壓縮行程終點的缸內溫度，這都有可能使用更稀的混合氣，如果不采用三元催化器、

31、不要求在理論空燃比附近工作時，汽油機改用醇類燃料后，都需要調整混合氣空燃比，使用更稀的混合氣工作，如果壓縮比提高的幅度較大，則可用更稀一點的混合氣工作，從而可以提高熱效率。2022/8/28（4）火花塞及點火時間的選擇甲醇容易因熾熱表面引起著火，最大火花塞溫度易低于汽油機的火花塞溫度，所以需要較冷型火花塞。醇燃料的汽化潛熱及著火溫度與汽油的不同，因此點火提前角及火花塞間隙也應不同，盡管甲醇的著火界限寬，但是由于汽化潛熱大，蒸汽壓低及各缸間混合氣較大的不均勻性，在發(fā)動機較冷的狀態(tài)下，難以穩(wěn)定著火，可能的改善措施包括：增加點火能量、延長點火時間、采用多電極及電極局部側面有屏障的特種火花塞等。202

32、2/8/282、柴油機使用醇類燃料時的參數選擇（1）壓縮比的選擇大多數柴油機壓縮比的范圍為16-20，較高的壓縮比有利于醇類燃料的汽化、混合氣的形成及穩(wěn)定的著火，當使用電熱塞助燃時，高壓縮比會降低電熱塞所需功率，提高使用壽命，然而壓縮比過高也會使醇類燃料早燃或爆燃。（2）電熱塞與火花塞柴油機改用醇燃料后，需要采用火花塞或電熱塞助燃，火花塞助燃如圖2-13所示，電熱塞助燃如圖2-14所示，對于火花塞助燃法，位于汽缸中心的噴油器將燃油噴射碰撞在活塞頂中央的圓盤上，對于電熱塞助燃法，燃油噴射在固定缸蓋中心部位的圓盤上。 兩種方法都是采用針閥式單孔噴油嘴，壓縮比分別為16.4及16.5，噴啟壓力為7M

33、Pa。2022/8/28圖2-13火花塞助燃圖2-14電熱塞助燃2022/8/28多數柴油機的燃燒室位于活塞頂，在壓縮行程末期，燃燒室內會產生有組織的較強的氣流運動，汽油機使用的火花塞不適宜用于醇燃料柴油機，醇燃料柴油機采用長電極、較冷型的火花塞，或采用多極火花塞、帶屏障等特種火花塞，布置火花塞的原則是要能接觸到較豐富的混合氣，而又不會讓氣流吹熄火花，在直噴燃燒室中，火花塞布置在噴油嘴附近或噴油嘴的對面。在國產缸徑為95mm柴油機的渦流燃燒室中，為使缸蓋結構變動較小、火花塞或電熱塞布置在水平位置上，如圖2-15所示。研究表明，需要采用較長的火花塞或電熱塞，使電極或電熱塞的熾熱體達到B或C 位置

34、，并采用無觸點晶體管點火裝置，增加噴油提前角。如果火花塞跳火縫隙處于A或D位置,則會因氣流或激冷層的影響以及混合氣過稀而不易著火。圖2-15火花塞或電熱塞在缸蓋上的布置2022/8/283、醇類燃料汽車的供給系醇燃料汽車供給系的主要部件是油泵、噴油器、油箱及過濾器?，F代醇燃料汽車大多數采用電磁閥噴油器，其結構如圖2-16所示。用不銹鋼制造噴油器本體，各處密封件的材料是氟化橡膠，而其中小型醇燃料過濾器則是用能與醇燃料相容的金屬粉末燒結而成，孔隙甚小，噴油器的流量范圍既要能滿足全負荷時醇燃料循環(huán)供應量的要求，又要滿足使用汽油時小流量要求。圖2-16醇燃料汽車電磁閥噴油器2022/8/28第五節(jié)氫氣

35、汽車作為內燃機燃料，氫主要有以下特點：()氫是所有元素中質量最輕的14.5()氫的沸點為-253，常溫常壓下為氣體，攜帶性和安全性差；()氫極易點燃，最小點火能量只有汽油的1/3，火焰?zhèn)鞑ヌ匦砸埠芎?，容易實現稀薄燃燒，但自著火溫度(在標準大氣壓力下)高達850K，高于柴油的620K和汽油的770K。()氫的質量低熱值非常高，是汽油的2.7倍；()氫燃料中不含碳元素，因而不排放CO、HC 及硫化物；()氫氣在汽車上的儲存十分不便；()動力性較差。氫燃料汽車概述12022/8/28氫的制取與儲存21、氫的制取電解水制氫是目前應用比較廣泛且比較成熟的方法之一。電解水制氫過程是氫與氧燃燒化合成水的逆

36、過程，因此只要提供一定形式的能量就可使水分解，太陽能取之不盡，因而可將無限分散的太陽能轉化成電能，然后再利用電能來電解水制氫。2、氫的儲存低溫吸附方法、復雜金屬氫化物的分解、儲氫箱、納米碳素纖維儲存氫氣、氫氣轉換技術。2022/8/28氫燃料汽車的類型及應用31、氫燃料汽車的分類氫燃料汽車按氫儲存的壓力和形態(tài)有壓縮氫汽車、液化氫汽車和吸附氫汽車三種；氫燃料汽車按混合氣形成方式有預混合缸內直噴兩類。2、氣態(tài)氫燃料在汽車上的應用汽車使用氫燃料較簡單的技術是在發(fā)動機進氣管里進行預混，經過進氣道在進氣行程送入汽缸，由火花塞或電熱塞引燃，也可以用柴油引燃。理論分析、試驗結果及實踐經驗都表明，采用缸內形成

37、混合氣的氫燃料汽車的動力性、熱效率及燃料經濟性都明顯地優(yōu)于使用石油燃料的汽車。3、液態(tài)氫燃料在汽車上的應用為了減小金屬氫化物儲氫及高壓儲氫方法附屬裝置的外形尺寸和質量，以及避免使用。這些方法的一些缺點，有些汽車使用液態(tài)氫作燃料，并用噴氫器直接將氫噴入缸內，目前這種方法也有不足之處需研究解決，例如需要深冷技術制備液態(tài)氫、絕緣性很好的液態(tài)氫瓶、材料性能要求很高的液態(tài)氫泵等，然而這是能使汽車具有優(yōu)良性能的技術先進的方法。2022/8/28氫燃料汽車的性能評價42022/8/282、排放性氫完全燃燒的產物只有 這么一種無害的物質，實際上由于空氣參與燃燒，空氣中的氮在燃燒的高溫下會生成，在廢氣中還會含有

38、未參與燃燒的 和剩余的，以及沒有來得及燃燒的，此外，如果潤滑油竄入燃燒室，則廢氣中還會含有石油燃料的排放物如、醛甚至微粒，不過很少。2022/8/28第六節(jié)電動汽車電動汽車的發(fā)展優(yōu)勢以及所面臨的問題11、電動汽車的發(fā)展優(yōu)勢()電動汽車結構簡單，無須更換機油、油泵、汽化器及消聲裝置等，無須添加冷卻液，它的日常維修工作極少,使用方便；()電動汽車是典型的零排放汽車，本身不產生任何廢氣，也無冷卻劑、機油等污染物；()在都市行車時，為了等候交通燈，必須不斷地停車和起動，這既造成了大量的能源浪費，又增加了已十分嚴重的空氣污染，而對電動汽車，遇到制動減速或下坡行駛時，可以通過電子控制器，將車輛的行車動能“

39、再生”地轉化為電能并貯存于蓄電池之中，電動汽車的起動速度相當快，在遇到紅燈停車時，還可以不必讓電動機空轉，大大提高能源的使用效率，重新起動也不會產生大量的廢氣，可以減少空氣污染；2022/8/28()汽車噪聲已經成為一種嚴重的污染而危害到人們的身心健康，與形成這些噪聲的燃油汽車相比，電動機的運行噪聲要小得多；()現在高性能的電動汽車通常是專門設計制造的，這種專門設計制造的電動汽車以原有的車體和車架設計為基礎，滿足電動汽車獨有的結構要求并充分利用了電力驅動的靈活性；()制動能量的回收有利于電動汽車的節(jié)能和延長電動汽車的行駛里程，這是電動汽車節(jié)能的重要措施之一，也是優(yōu)勢之一，再生制動在內燃機汽車上

40、是不能實現的，在電動汽車的制動系統中，還保存了常規(guī)的制動系統和ABS 制動系統，保證車輛在緊急制動時，有可靠的制動性能。2022/8/282、普及電動汽車所面臨的問題圖2-16電動汽車的主要技術課題2022/8/28蓄電池2蓄電池技術不僅是電動汽車的關鍵技術，也是制約電動汽車發(fā)展的最大因素。電動汽車對蓄電池的要求主要有7個方面：能量密度(Wh/kg)(又稱比能量)、功率密度(W/kg)(又稱比功率)、循環(huán)壽命(充放電一次為一個循環(huán))、起動性能(預熱時間和從起動到最高速所需時間)、價格費用(電池價格和運行費用)、可靠性(惡劣條件下的故障率)、安全性(操作安全和對人體、環(huán)境的安全性)。蓄電池的類型

41、主要有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鈉氯化鎳電池、鋰電池、鈉硫電池、鎳鎘電池以及飛輪電池等。2022/8/28電動機3電動汽車的另一個關鍵部件是電動機，目前的蓄電池尚不能夠為電動汽車提供足夠的續(xù)駛里程，而電動機是將蓄電池的能量轉換成機械能來驅動電動汽車的，所以電動機驅動系統是否高效十分重要。能夠適用于電動汽車驅動的電動機有傳統的直流電動機、交流異步電動機、永磁式無刷電動機和開關式磁阻電動機等，不同的電動機有不同的特性和控制方法，工作電壓也不同，但是電動機選擇的原則應該是轉矩/ 轉速特性與電動汽車的負載特性匹配良好，即低速發(fā)出大轉矩，高速發(fā)出小轉矩，動態(tài)特性好、能迅速和平滑地控制電機的轉矩，適應電動汽車

42、起動、停車、加速和減速的要求，同時滿足高的效率、較低的成本、堅固以及維修簡單等。2022/8/28電動汽車基本結構及其工作原理4電動汽車的基本結構可分為三個子系統，如圖2-17所示，即電力驅動子系統、能源子系統和輔助控制子系統。圖2-16電動汽車的基本結構2022/8/28其中，電力驅動子系統又由電控單元、功率轉換器、電動機、機械傳動裝置和驅動車輪組成，如圖2-18所示，能源子系統由能量源、能量管理系統和能量構成，輔助控制子系統具有動力轉向、溫度控制和輔助動力供給等功能。圖2-18電力驅動子系統2022/8/28混合動力電動汽車5混合動力電動汽車(Hybrid Electric Vehicle

43、:HEV)是指包含兩種或兩種以上動力源并能協調工作的車輛，混合動力電動汽車充分利用各種動力源的優(yōu)點，通過自動控制形成最優(yōu)匹配，通常其中一種動力源可以存儲另一種動力源的多余能量以及回收存儲車輛減速時的制動能，能將它們傳輸給傳動系統，供附件使用或用于協助驅動車輛。根據動力系統的結構形式不同，混合動力電動汽車有串聯混合動力電動汽車、并聯混合動力電動汽車和混聯混合動力電動汽車三種類型。2022/8/28延長電動汽車續(xù)駛里程的技術措施61、插電式混合動力電動汽車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle:PHEV) 2、增程式電動汽車(Extended-range Electric

44、 Vehicle:EREV)2022/8/28燃料電池電動汽車7燃料電池是一種把燃料氧化的化學能直接轉換為電能的“發(fā)電裝置”，它能夠使用多種燃料，可以是石油燃料也可以是有機燃料，還可以使用包括再生燃料在內的幾乎所有的含氫元素的燃料。燃料電池發(fā)動機是FCEV 主要的電源，一般由多個單體燃料電池組成，單體電池的電壓一般在V 以下，即使采用串聯的方法來提高輸出電壓，也需要串聯大量的單體燃料電池才能達到，一般用燃料電池管理系統模塊進行電源的管理，對燃料電池狀態(tài)進行監(jiān)控和檢查，燃料電池的電流需要經過專用的大功率動力DC/DC 轉換器，將燃料電池產生的直流電轉換為穩(wěn)壓的直流電流，然后經過逆變器轉換為交流電

45、輸送給驅動電動機， 除此之外，在裝有空調系統和電動油泵轉向系統的FCEV上，燃料電池組還要向它們提供電能，通常在FCEV上還要裝配一個普通蓄電池組作為輔助電源。2022/8/28多個單體燃料電池串聯的結構形式給燃料電池組的密封提出了很高的要求，在氫氣進入燃料電池之前，氫氣與氧氣(空氣)應完全隔絕并有嚴密的防泄漏的裝備。如果密封不好，氫氣與氧氣在反應前因泄漏而混合，會嚴重地影響燃料電池的效率，如果氫氣泄漏到系統外，在適當的條件下，可能引發(fā)氫氣的燃燒，嚴重的還會因氫氣泄漏而造成爆炸事故。 第三章 汽車發(fā)動機節(jié)能技術汽車新能源與節(jié)能技術概述影響汽車發(fā)動機節(jié)能的因素提高充量系數的技術第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)

46、汽油機稀薄燃燒技術第四節(jié)廢氣渦輪增壓發(fā)動機第五節(jié)汽油機燃油噴射與點火系統電子控制第六節(jié)柴油機燃油噴射系統電子控制第七節(jié)發(fā)動機可變壓縮比技術第八節(jié)發(fā)動機其他節(jié)能技術第九節(jié)第一節(jié)概述從節(jié)能的觀點來看，既要提高發(fā)動機熱效率，又要設法發(fā)動機節(jié)材輕量化，并使發(fā)動機具有更高的可靠性和更長的使用壽命，從環(huán)境保護的角度出發(fā)，為了減少有害排放和燃燒噪聲，除了改進工作過程外，還必須和降低燃油消耗同時考慮，發(fā)動機燃燒是復雜的化學反應過程，各性能參數與改善措施之間的關系是復雜的，有些方面還存在矛盾，例如有些措施可以降低有效燃料消耗率，但卻會使排放增加，又如有些措施有助于降低排放，但有可能使未燃烴 及微粒增加，因此在設

47、計產品及采取措施提高發(fā)動機性能時，首先要理解主要性能參數之間的關系及矛盾，方能采取適當的措施，有時不得不采用折中方案，或者采用輔助措施的綜合方案。此外，還要考慮到發(fā)動機只是汽車的動力來源，因此，汽車的經濟性既取決于發(fā)動機自身的經濟性，還依賴于發(fā)動機與整車的合理匹配，它是改善整車行駛經濟性的關鍵環(huán)節(jié)之一。影響汽車發(fā)動機節(jié)能的因素第二節(jié)1影響汽車發(fā)動機熱效率的因素2022/8/28從以三種理想循環(huán)熱效率公式可知，要提高發(fā)動機的熱效率，應盡量提高壓縮比 和絕熱指數，在混合加熱循環(huán)中，當加熱量和壓縮比不變時，應盡量提高壓力升高比(此時預脹比下降)，實際發(fā)動機循環(huán)受到各種損失和因素的影響:工質具有不同的

48、成分、比熱、分子數和不同的高溫分解特性等，因此，直接影響發(fā)動機工作過程的組織和熱效率，由于換氣損失、傳熱損失、時間損失、燃燒損失、渦流和節(jié)流損失、泄漏損失、機械損失等不可避免損失的存在，發(fā)動機的熱效率遠遠小于理想循環(huán)的熱效率。為了提高發(fā)動機的熱效率，關鍵是組織好進、排氣過程、噴油過程、燃燒過程，減少各種損失， 主要措施有:提高壓縮比、稀燃技術、直噴技術、增壓、中冷技術、可變進氣技術、改善進排氣過程、改善混合氣在汽缸中的流動方式、改進點火配置提高點火能量、優(yōu)化燃燒過程、電控噴射技術、高壓共軌技術、絕熱發(fā)動機技術等。2022/8/282影響發(fā)動機輕量化的因素汽車發(fā)動機節(jié)能，除上述提高其自身熱效率措

49、施外，發(fā)動機節(jié)材、輕量化也是節(jié)能的重要方面，它不僅節(jié)約了金屬材料，降低了制造成本，而且還意味著整車有效載荷的增加，無效載荷油耗的減少，影響發(fā)動機產品制造過程中材料消耗多少的指標是比質量 (發(fā)動機質量功率比)，而影響比質量大小的主要因素又是升功率 ， 越高，表面發(fā)動機工作容積利用率越高，發(fā)出一定數量的有效功率的發(fā)動機尺寸就越小，因此，不斷提高的水平以獲取更強化、更輕巧、更緊湊的發(fā)動機也是歷來發(fā)動機工程技術人員所追求的目標。目前，最主要的措施有：通過合理組織燃燒過程，以降低過量空氣系數，改善發(fā)動機換氣過程，提高充量系數，提高轉速，以增加發(fā)動機單位時間內發(fā)動機每個汽缸做功的次數，采用增壓技術，以增加

50、進氣密度，此外，還應當注意的是：應用現代設計理論和方法，在結構上采用大剛度、輕量化、低摩擦設計，以及采用高強度輕質材料，也是發(fā)動機節(jié)材、輕量化的重要途徑之一。2022/8/28提高充量系數的技術第三節(jié)1采用多氣門結構提高發(fā)動機性能的核心問題是改善燃燒，而改善燃燒的關鍵是掃氣好、提高充量及形成良好的混合氣，過去汽車發(fā)動機每個汽缸只有一個進氣門、一個排氣門，現代發(fā)動機已經多氣門化，每缸三氣門、四氣門、五氣門及六氣門都有，相應的進、排氣道的數量、氣門的排列形式及氣道形式的種類也比過去多。理論分析、試驗結果及實踐都表明，多氣門能明顯地提高發(fā)動機的性能。采用四氣門或五氣門方案的優(yōu)點不只是增加了進排氣流動

51、面積，減小了流動阻力損失，對于汽油機，這種方案可以使火花塞中央布置，以縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，提高發(fā)動機的抗爆性，因而可以采用更高的壓縮比，提高汽油機的燃油經濟性，對于柴油機，可以實現噴油器的垂直中置，對混合氣形成和空氣利用也極為有利，正因為如此，現代小型高速發(fā)動機越來越多地采用多氣門方案。2022/8/282采用可變配氣系統技術2022/8/28圖3-1相位可變的凸輪軸構造示意2022/8/28（2）氣門升程可變技術可變凸輪機構一般都是通過兩套凸輪或搖臂來實現氣門升程與持續(xù)角的變化，即在高速時采用高速凸輪，氣門升程與持續(xù)角都較大，而在低速時切換到低速凸輪，升程與持續(xù)角均較小。（3）電磁氣門機構電磁

52、氣門驅動(electromagnetic valve actuation)是利用電磁鐵產生的電磁力驅動氣門，電磁氣門驅動機構主要由兩個相同的電磁鐵(共用一個銜鐵)， 兩個相同的彈簧和氣門組成(圖3-2)，發(fā)動機不工作時，勵磁線圈2和5均不通電，氣門1半開半閉，發(fā)動機起動時，氣門驅動裝置初始化，控制系統根據曲軸轉角，判定氣門在這一時刻應有的開、關狀態(tài)，使兩線圈中的一個通電，電磁力克服彈簧力，將氣門1 關閉或開啟，氣門處于開啟狀態(tài)時，線圈5 斷電，線圈2通電，使電磁力等于或大于彈簧力，以保持氣門開啟， 要使氣門關閉時，線圈2 斷電，銜鐵和氣門在彈簧力的作用下向上運動，在氣門接近關閉位置時，線圈5通

53、電，電磁力幫助氣門(銜鐵)快速運動至關閉位置， 此后線圈5 繼續(xù)通電，使氣門保持在關閉狀態(tài)，需要開啟時，線圈5 斷電，銜鐵和氣門在彈簧力作用下向下運動，如此循環(huán)往復。2022/8/28圖3-2電磁式氣門驅動原理)未通電；)氣門全閉；)氣門全開1-氣門；2/5-線圈；3-電磁鐵；4-銜鐵；6-彈簧；7-氣門導管2022/8/28（4）電液氣門驅動電液氣門驅動(electrohybraulic valve actuation)的工作原理，是將氣門與一個液壓活塞相連接，通過電磁閥控制液壓缸內高壓和低壓液體的流入和流出，從而控制液壓活塞氣門的運動。2022/8/283合理利用進氣動態(tài)效應2022/8/

54、28圖3-3進氣管長度對進氣波動效果的影響2022/8/28汽油機稀薄燃燒技術第四節(jié)1均質稀薄燃燒技術增大過量空氣系數，使用稀薄混合氣工作，可以提高壓縮比，增大絕熱指數k值，保證燃料完全燃燒，所以是提高汽油機經濟性，降低排氣污染的有效方法。目前采取的主要措施是增強紊流、縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x、依次多點噴射等以加速燃燒。（1）火球高壓縮比燃燒室如圖3-4所示，燃燒室主要部分位于缸蓋上凹入的排氣門下方，它的直徑很小，所以結構緊湊并有一定擠氣面積，可形成較強的擠氣紊流，同時，在進氣門的淺凹坑處開一淺槽與主要燃燒室連通，在上止點前，一部分進入進氣門凹坑的充量通過淺槽切向進入主要燃燒室，產生一個有控制的渦流運

55、動，當活塞下行時，燃氣又以圖3-4火球燃燒室2022/8/28圖3-5碗形燃燒室2022/8/282分層燃燒技術2022/8/28（2）豐田缸內直噴分層充量燃燒系統豐田公司于1996年開發(fā)成功并商品化的D-4缸內直噴式稀燃發(fā)動機燃燒系統通過安裝在進氣道上的電子渦流控制閥(E-SCV)，形成不同角度的斜向進氣渦流，燃燒室為半球屋頂形，活塞頂部設有唇型深皿凹坑，與進氣渦流旋向以及高精度的噴油時間和噴油方向控制相配合，在火花塞周圍形成較濃的易點燃混合氣區(qū)域，為抑制擴散燃燒所產生的黑煙，采用高壓(8-13MPa)旋流噴油器，可實現高度微?；?噴霧粒度小于5)，為控制分層燃燒時的產生，采用了電控EGR系

56、統，裝有緊湊耦合三效催化器和吸附還原型稀燃催化器。2022/8/28廢氣渦輪增壓發(fā)動機第五節(jié)1廢氣渦輪增壓發(fā)動機性能2022/8/282022/8/282增壓壓力控制發(fā)動機增壓時要防止增壓器超速及增壓壓力過高，渦輪增壓器超速可能損壞壓氣機及渦輪旋轉零部件造成嚴重事故，增壓壓力過高則可能使汽油機發(fā)生爆燃，使柴油機機械負荷及熱負荷過高，控制增壓壓力有三種辦法：排氣旁通，減少進入渦輪的排氣及其能量；部分增壓空氣返回到壓氣機入口或大氣中，減少入缸的空氣量；通過電腦自動控制。2022/8/283可變渦殼通道及噴嘴環(huán)流通截面的渦輪為了使渦輪增壓器適應發(fā)動機工況的變化，進一步提高性能，可以采用可變渦殼通道及

57、噴嘴環(huán)流通截面的技術。（1）雙渦殼通道的渦輪（2）可變渦殼通道的渦輪增壓系統（3）可變噴嘴環(huán)流通截面的渦輪4汽油機增壓系統的常用措施（1）電控汽油噴射系統（2）電控爆燃控制（3）增壓中冷2022/8/28汽油機燃油噴射與點火系統電子控制第六節(jié)1復合功能的電控多點燃油噴射與點火系統 根據噴射部位分為單點噴射和多點噴射。單點噴射：噴油器安裝在節(jié)氣門體處，燃油噴射在節(jié)氣門體的混合室中，再經進氣歧管分配到各汽缸中。多點噴射：每個進氣門外側的進氣歧管中安裝一個噴油器。1、工作原理圖3-6為M2-Motronic系統示意圖，由圖可明確分辨出汽油機的進氣、排氣、供油、點火及燃燒室諸系統，并了解系統沿線的各種

58、元件、結構以及附設的傳感器裝置。2022/8/28圖3-6 M2-Motronic系統示意圖1-油箱；2-電動汽油泵；3-濾清器；4-燃油壓力調節(jié)器；5-活性炭過濾器；6-油箱通風閥；7-進氣溫度傳感器；8-熱線空氣質量測量儀；9-怠速調整器；10-節(jié)氣門開關；11-噴油器；12-爆震傳感器；13-飛輪；14-轉速和標識傳感器15-相位傳感器；16-點火線圈；17-壓力調節(jié)器；18-廢氣再循環(huán)閥；19-氧傳感器；20-溫度傳感器；21-電控儀；22-診斷2022/8/282022/8/281)穩(wěn)定工況供油控制；2)冷起動及起動后暖機的供油控制；3)加、減速工況的供油控制；4)怠速轉速與怠速油量

59、控制；5）大氣狀態(tài)及蓄電池電壓的油量修正（2）點火控制點火系統的控制主要包括點火提前角控制、點火閉合角控制和爆燃控制等內容。（3）其他參數的控制1)利用圖MAP圖進行廢氣再循環(huán)控制，圖3-6之18 為廢氣再循環(huán)閥；2)油箱通風調節(jié)， 圖3-6之6為油箱通風閥；3)其他如凸輪軸控制(配氣相位)、離合器控制、滅缸控制等。（4）自行故障診斷ECU可以不斷監(jiān)視和發(fā)現電控系統的故障，向駕駛員及時顯示，在有故障但仍能運行時，允許使用某一固定的參數值或代用程序以保證車輛可駛到附近維修點進行檢修。2022/8/282多點燃油噴射系統的噴射時序對性能的影響2022/8/28柴油機燃油噴射系統電子控制第七節(jié)1類型

60、與性能特點1、位置控制式電控燃油噴射系統這種系統的特點是不改變傳統噴油系統的工作原理和基本結構，只是由電控裝置取代機械調速器和提前器，對油量調節(jié)桿(直列泵)和溢流環(huán)套(VE分配泵)的位置以及油泵主、從動軸的相互位置進行低頻連續(xù)調節(jié)，以實現油量和定時的控制，所以叫作位置控制系統。2、時間控制式電控燃油噴射系統這類系統的特點是利用安裝在高壓油路中的高速、強力電磁溢流閥來直接控制噴油始點和噴油量，與汽油機的電控噴油系統原理相似，不同點在于還可通過實時變更電磁閥升程或改變高壓油路中的油壓來實現噴油率和噴油壓力的控制，它具有每缸一閥(直列泵)、能分缸調控和響應快等優(yōu)點，已成為當前柴油機電控噴油系統的主要