發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)培訓(xùn)技巧1

提高發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率1.充氣效率ηv是實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮空氣(或混合氣)的質(zhì)量(或體積)與在進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣(或混合氣)的質(zhì)量(或體積)的比值.2.影響充氣效率的因素包括進(jìn)氣終了氣缸壓力、進(jìn)氣終了氣缸溫度、殘余廢氣系數(shù)、配氣正時(shí)、壓縮比和進(jìn)氣（大氣）狀態(tài).3.發(fā)動(dòng)機(jī)車間生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)提高充氣效率措施具體應(yīng)用有可變配氣相位機(jī)構(gòu)、進(jìn)氣管長度可變機(jī)構(gòu)和增壓技術(shù).發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)培訓(xùn)12/2/20231PPESTRY-OUT陳志祥可變配氣相位11.配氣相位就是進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻,通常用相對(duì)于上、下止點(diǎn)曲拐位置的曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示.這種圖稱為配氣相位圖.2.進(jìn)氣門提前開啟角α一般為10°～30°;進(jìn)氣門遲閉角β一般為40°～80°.排氣門提前開啟角γ一般為40°～80°;排氣門遲閉角δ一般為10°～30°.3.氣門重疊是指進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前開啟,而排氣門在上止點(diǎn)后才關(guān)閉,進(jìn)排氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象.重疊時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角.2/2/20232PPESTRY-OUT陳志祥可變配氣相位22/2/20233PPESTRY-OUT陳志祥可變配氣相位31.四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門正時(shí)要求是:進(jìn)氣門遲閉角、排氣門提前角和氣門重疊角應(yīng)隨轉(zhuǎn)速增加而增加.2.進(jìn)氣門遲閉角直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率.3.氣門重疊角的大小對(duì)小負(fù)荷下的燃燒室內(nèi)殘余廢氣量起重要作用,從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程和廢氣排放.4.可變氣門定時(shí)機(jī)構(gòu)有凸輪相位可變和進(jìn)氣持續(xù)期可變.2/2/20234PPESTRY-OUT陳志祥可變配氣相位41.凸輪相位可變機(jī)構(gòu)常安裝在雙頂置凸輪軸機(jī)構(gòu)上.2.如我公司5V發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪相位可變機(jī)構(gòu),其本身和鏈條張緊器集成為一體,其工作原理是由一個(gè)電控的液壓缸來完成.通過液壓缸的控制可以改變液壓缸中柱塞的升程,同時(shí)通過鏈條改變進(jìn)、排氣凸輪軸間的相對(duì)位置,從而改變進(jìn)氣凸輪軸的相位角.此裝置不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)可變,只能進(jìn)行一點(diǎn)(一次性)調(diào)節(jié).3600n/min以上進(jìn)行所謂“功率調(diào)節(jié)”(漲緊),采用較大的進(jìn)氣門關(guān)閉角.缺點(diǎn)是凸輪型線及進(jìn)氣持續(xù)角均不變,高速時(shí)進(jìn)氣遲閉角增大,但氣門疊開角減小.2/2/20235PPESTRY-OUT陳志祥可變長度進(jìn)氣管1發(fā)動(dòng)機(jī)間斷進(jìn)氣所引起的進(jìn)氣壓力波對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量影響很大，進(jìn)氣管長度、直徑等進(jìn)氣系統(tǒng)參數(shù)會(huì)改變進(jìn)氣壓力波,因而適當(dāng)調(diào)整這些參數(shù),可以有效利用進(jìn)氣管的壓力波,提高充氣效率,改善扭矩特性(P=n·M/9550).2/2/20236PPESTRY-OUT陳志祥可變長度進(jìn)氣管2Audi1.8L/S5V和AudiV62.4L&2.8L5V發(fā)動(dòng)機(jī)均采用一長一短兩組進(jìn)氣管，利用一閥板控制，低轉(zhuǎn)速時(shí)閥板關(guān)閉,使用長進(jìn)氣管,提高低轉(zhuǎn)速扭矩(提高進(jìn)氣速度和慣性增加進(jìn)氣量，提高氣流強(qiáng)度改善燃燒提高經(jīng)濟(jì)性）,高速時(shí)(4000r/min)閥板打開,轉(zhuǎn)換為短進(jìn)氣管（阻力?。?2/2/20237PPESTRY-OUT陳志祥可變長度進(jìn)氣管3Bora1.8L/S5V發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管通過設(shè)置在進(jìn)氣管中部各進(jìn)氣管之間的一組轉(zhuǎn)換閥板（見左下圖）進(jìn)行轉(zhuǎn)換,原理見右下圖.2/2/20238PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)增壓1(簡(jiǎn)介)1.增壓就是將空氣預(yù)先壓縮然后再供入氣缸,以期提高空氣密度,增加進(jìn)氣量.2.增壓的優(yōu)點(diǎn)是:比同排量發(fā)動(dòng)機(jī)在相同轉(zhuǎn)速具有更高扭矩和功率,而且高轉(zhuǎn)速功率特性好;提高了熱效率;減少了發(fā)動(dòng)機(jī)外型尺寸和單位功率重量;減少了排氣污染及噪聲;對(duì)補(bǔ)償高原功率損失有利.3.增壓分類:按結(jié)構(gòu)分為渦輪增壓、機(jī)械增壓和氣波增壓等;按增壓比分為低增壓(增壓比小于1.6)、中增壓(增壓比在1.6到2.5)和高增壓(增壓比大于2.5).發(fā)動(dòng)機(jī)車間兩款增壓發(fā)動(dòng)機(jī)均為渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，增壓比在1.7左右.2/2/20239PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)增壓2(結(jié)構(gòu)與原理示意圖)2/2/202310PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)增壓3(結(jié)構(gòu)與原理)1.渦輪增壓器是由渦輪室和增壓室組成.渦輪室進(jìn)氣口與排氣歧管相連,排氣口接在排氣管上;增壓室進(jìn)氣口與空氣濾清器管路相連.渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓室內(nèi),二者同軸剛性連接.2.廢氣渦輪增壓器原理是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪,葉輪壓縮來自空氣濾清器管路的空氣,使之增壓進(jìn)入氣缸.當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加噴油量和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,就可增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率.

2/2/202311PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)增壓4(增壓發(fā)動(dòng)機(jī)存在問題及解決措施)1.進(jìn)氣量的調(diào)節(jié)以解決高、低轉(zhuǎn)速區(qū)對(duì)壓縮空氣量的不同要求.汽油機(jī)多用增加旁通氣道;柴油機(jī)多用可變截面設(shè)計(jì).2.強(qiáng)化增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)械負(fù)荷增加:1.)活塞、活塞銷、曲軸強(qiáng)化設(shè)計(jì).2.)氣門、氣門座強(qiáng)化設(shè)計(jì).3.)機(jī)油泵輸送能力要求增強(qiáng).4.)缸蓋螺栓加強(qiáng).5.)采用高負(fù)荷軸承.

熱負(fù)荷增加:

1.)活塞內(nèi)側(cè)冷卻.2.)耐高溫排氣門.3.)優(yōu)選材料的排氣歧管和緊固件.4.)更好的冷卻系.5.)增加機(jī)油冷卻器.6.)加中冷器.3.防止爆震:1.)降低幾何壓縮比.2.)點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整.

2/2/202312PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)增壓5帶旁通支路的渦輪增壓器，多用于汽油機(jī)，如Bora1.8L/T5V和Audi1.8L/T5V發(fā)動(dòng)機(jī).2/2/202313PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)增壓6(增壓壓力調(diào)節(jié))以BORA1.8L/T5V110KW為例1.增壓壓力的目標(biāo)值由電腦根據(jù)實(shí)際扭矩需求計(jì)算得出的.2.電腦通過調(diào)解電磁閥N75的開啟來調(diào)解增壓后的壓力,增壓器廢氣門是由控制膜盒中的增壓壓力與大氣壓力差值來進(jìn)行的，該差值克服膜盒內(nèi)壓力彈簧進(jìn)行廢氣門的開啟及關(guān)閉動(dòng)作.廢氣門關(guān)閉,經(jīng)過增壓器的壓力上升,這樣就能在低轉(zhuǎn)速區(qū)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出,當(dāng)增壓壓力達(dá)到電腦設(shè)定的壓力(1.7P0),則廢氣門打開,一部分廢氣通過旁通氣道排出,增壓器渦輪轉(zhuǎn)速下降,增壓壓力下降.2/2/202314PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)增壓7(增壓壓力保護(hù))以BORA1.8L/T5V110KW為例1.當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時(shí),將在增壓器的進(jìn)氣壓縮部分管路中產(chǎn)生持續(xù)升高的壓力(此時(shí)氣體幾乎不能流動(dòng)),渦輪受到很大的制動(dòng)阻力;當(dāng)節(jié)氣門開啟后,又要希望增壓器盡快的升至工作轉(zhuǎn)速,為解決這一問題便采用了壓力保護(hù)調(diào)解.2.完成該項(xiàng)功能的為圖所是的旁通閥,它為氣動(dòng)元件.具體執(zhí)行是由氣壓來操縱膜片彈簧來實(shí)現(xiàn)旁通閥的開啟.當(dāng)真空度較大時(shí)膜片彈簧被吸上行閥門打開;反之則旁通閥關(guān)閉.由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦控制電磁閥N249接通,氣體流向如圖所示直至真空罐,當(dāng)N249失效時(shí),氣體流向?yàn)閳D中虛線部分直至節(jié)氣門后的進(jìn)氣岐管,(此時(shí)進(jìn)氣岐管為真空)因此只要節(jié)氣門關(guān)閉旁通閥就在增壓管路中形成小循環(huán),如此可避免渦輪被阻力制動(dòng).當(dāng)節(jié)氣門重新開啟時(shí)進(jìn)氣岐管真空度下降,旁通閥在膜片彈簧作用下回位,處于關(guān)閉狀態(tài),小循環(huán)回路斷開,進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)狀態(tài).2/2/202315PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)增壓8可調(diào)葉片式渦輪增壓器,多用于柴油機(jī),如Bora1.9LTDI&Audi2.5LTDI發(fā)動(dòng)機(jī).2/2/202316PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)增壓9發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)葉片角度變化,調(diào)節(jié)廢氣流通面積,從而調(diào)節(jié)渦輪轉(zhuǎn)速.保證最高充氣壓力,廢氣背壓降低.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)需要高充氣壓力葉片減小了作用于渦輪的廢氣流通面積,廢氣流速加快,渦輪轉(zhuǎn)速加快.產(chǎn)生足夠的充氣壓力,廢氣背壓也很高.2/2/202317PPESTRY-OUT陳志祥發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制(簡(jiǎn)介)1.汽車的排放污染源有排氣污染、竄缸混合氣和汽油蒸發(fā)三種.2.發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物:汽油機(jī)有害排放物主要有一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)、硫氧化合物(SOx)和鉛化合物.柴油機(jī)有害排放物主要有一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)、硫氧化合物(SOx)和微粒.3.汽油機(jī)排放凈化方法:1.)機(jī)內(nèi)凈化包括改進(jìn)燃燒室(采用面容比S/V較小的燃燒室以減少HC和CO排放量)、改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)、采用稀薄分層燃燒技術(shù)、改用電控汽油噴射系統(tǒng)、改進(jìn)點(diǎn)火系統(tǒng)、采用廢氣再循環(huán)和使用無鉛汽油.2.)機(jī)外凈化包括強(qiáng)制曲軸箱通風(fēng)裝置、燃料蒸發(fā)控制、二次空氣噴射和催化器.3.)尋求新能源和代用原料.4.柴油機(jī)排放凈化方法:1.)機(jī)內(nèi)凈化包括改進(jìn)燃燒室設(shè)計(jì)、改進(jìn)進(jìn)排氣系統(tǒng)、推遲噴油提前角、采用廢氣再循環(huán)和增壓中冷.2.)機(jī)外凈化包括微粒捕集器和催化器.3.)改進(jìn)燃料.5.汽油機(jī)與柴油機(jī)有害廢氣比較

柴油機(jī)廢氣中有害氣體含量少于汽油機(jī).有害成分單位汽油機(jī)柴油機(jī)比較汽柴CO%0.6～50.05～0.5多少HCppm2000500～1000多少NOxppm40001500～2000多少C(碳煙)g/m30.0050.2～0.3少多2/2/202318PPESTRY-OUT陳志祥二次空氣噴射1.二次空氣噴射就是將新鮮空氣引入排氣道,將灼熱廢氣中HC和CO進(jìn)一步氧化,形成無害的水和二氧化碳.2.二次空氣噴射系統(tǒng)工作原理是空氣泵將經(jīng)空氣濾清器過濾的新鮮空氣加壓,通過電磁閥控制二次空氣閥開啟,將加壓后的新鮮空氣噴入排氣道.3.二次空氣噴射系統(tǒng)工作工況工況冷卻液溫度作用時(shí)間冷起動(dòng)5℃～30℃100s熱起怠速最大96℃10s4.排放標(biāo)準(zhǔn)在EⅢ以上汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一般須加裝二次空氣噴射系統(tǒng).5.具體應(yīng)用:Bora1.8L/S5VE3(BAF)Bora1.8L/T5VE4(BAE)AudiV62.4L5VE4(BDV)AudiV62.8L5VE4(BBG)2/2/202319PPESTRY-OUT陳志祥廢氣再循環(huán)1廢氣再循環(huán)系統(tǒng)EGR(ExhaustGasRecirculation)/AGR(AbgasRezirkulation)1.廢氣再循環(huán)是針對(duì)有害氣體NOx而設(shè)置的排氣凈化裝置,一般情況下,氮和氧不能生成化合物,只能在富氧的高溫情況下才能發(fā)生化合反應(yīng).發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣主要含有H2O、N2、CO2，其熱容較高.利用EGR系統(tǒng)把適量廢氣混入新鮮混合氣使之參與燃燒,便可以降低混合氣氧濃度、吸收燃燒放出的熱量,使燃燒速度減慢、燃燒溫度降低,從而減少NOx生成數(shù)量.2.對(duì)廢氣再循環(huán)總的控制要求是：NOX排放量隨負(fù)荷增加而增加,EGR率也應(yīng)隨之增