淺析發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)

摘 要 本文主要對(duì)汽油機(jī)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)汽油機(jī)新技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)介紹。

關(guān)鍵詞 汽車 發(fā)動(dòng)機(jī) 新技術(shù)

汽車技術(shù)的發(fā)展是人類文明歷史的見(jiàn)證，它已成為帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)科技進(jìn)步的重要標(biāo)志，對(duì)人類文明有著不可忽視的影響，而汽車的關(guān)鍵部件發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)的發(fā)展關(guān)系到汽車性能的好壞與否。

一、國(guó)內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)狀及技術(shù)改進(jìn)的意義

（一）發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)狀

1.國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)能夠自行設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)中小功率的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和部分中速發(fā)動(dòng)機(jī)，盡管合資汽車公司在總量上占據(jù)了目前中國(guó)國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)的絕大部分市場(chǎng)，但作為汽車的心臟，自己制造發(fā)動(dòng)機(jī)也出現(xiàn)在越來(lái)越多的中國(guó)自主品牌汽車公司的計(jì)劃中。

國(guó)內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)廠可以分為三大類：

第一類是2000 年以前投產(chǎn)的，基本是 20 年以前的技術(shù)，典型的代表就是豐田的 491 發(fā)動(dòng)機(jī)至今還在生產(chǎn)。491采用了側(cè)置凸輪軸每缸兩氣門的設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)下，要把2氣門改成4氣門幾乎是不可能的。這就決定了491低效率，低功率的特性，想得到更好的排放指標(biāo)是件非常困難的事。

第二類是在 2000 年到 2005 年之間投產(chǎn)的，它是上一代技術(shù)被轉(zhuǎn)移到中國(guó)來(lái)的結(jié)果，典型的代表是三菱 4G6 平臺(tái)上的發(fā)動(dòng)機(jī)。具有功率大、扭矩高、結(jié)構(gòu)緊湊、低振動(dòng)、低噪聲、低燃油消耗、低排放等特點(diǎn)。

第三類 是 2005 年之后開(kāi)工的，和國(guó)際先進(jìn)水平保持同步水準(zhǔn)，比如通用的V8技術(shù)，大眾的 EA888 平臺(tái)上的直噴技術(shù)。 缸內(nèi)直噴是這類發(fā)動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)之一，這樣的設(shè)計(jì)可以提高燃料的燃燒率。

2.國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)狀

以福特為例，日前，福特汽車公司在美國(guó)底特律推出了一項(xiàng)名為 EcoBoost 的全新發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。

采用 EcoBoost 技術(shù)的 4 缸和 6 缸發(fā)動(dòng)機(jī)兼具渦輪增壓和燃油直噴兩種技術(shù)。相比更為昂貴的混合動(dòng)力與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，EcoBoost 技術(shù)建立在現(xiàn)今廣泛使用的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，通過(guò)改進(jìn)使其在無(wú)損駕駛性能的前提下提高燃油經(jīng)濟(jì)性并降低排放。目前，各國(guó)的汽車公司都在大力開(kāi)發(fā)和采用這種技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)異的產(chǎn)品。

3.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)存在的主要問(wèn)題

對(duì)于汽油機(jī)而言，除了排放問(wèn)題，還有就是汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性不好，與柴油機(jī)相比結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，機(jī)械可靠性沒(méi)有柴油機(jī)高。

（二）發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)改進(jìn)的意義

無(wú)論是從節(jié)能減排的角度，還是從提高汽油機(jī)動(dòng)力性能的角度來(lái)看，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)都將成為一種必然，它們的貢獻(xiàn)將會(huì)是汽車發(fā)展歷史上又一個(gè)重要的里程碑。

二、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)

現(xiàn)在，先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)都有“發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊”（ECM） ，統(tǒng)管點(diǎn)火、燃油噴射、進(jìn)氣及增壓系統(tǒng)、排放控制、故障檢測(cè)自診斷等。

（一）缸內(nèi)直噴技術(shù)

缸內(nèi)直噴就是將燃油噴嘴安裝于氣缸內(nèi)，直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合。噴射壓力也進(jìn)一步提高，使燃油霧化更加細(xì)致，真正實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)地按比例控制噴油并與進(jìn)氣混合， 并且消除了缸外噴射的缺點(diǎn)。 同時(shí)， 噴嘴位置、 噴霧形狀、進(jìn)氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計(jì)，使油氣能夠在整個(gè)氣缸內(nèi)充分、均勻的混合，從而使燃油充分燃燒，能量轉(zhuǎn)化效率更高。

（二）可變氣門正時(shí)系統(tǒng)

近年生產(chǎn)的豐田轎車，大都裝配了標(biāo)注有“VVT-i”字樣的發(fā)動(dòng)機(jī)， VVT 是英文縮寫(xiě)，全稱是“Variable Valve Timing” ，中文意思是“可變氣門正時(shí)” ， “i” ， 就是英文“Intake” （進(jìn)氣）的代號(hào)。VVT-i是一種控制進(jìn)氣凸輪軸氣門正時(shí)的裝置，它通過(guò)調(diào)整凸輪軸轉(zhuǎn)角使配氣正時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性，降低尾氣的排放。

（三）可變壓縮比技術(shù)

可變壓縮比（ 可變壓縮比VCR）的目的在于提高增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中為了防止爆震其壓縮比要求低于自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。在增壓壓力低時(shí)熱效率降低使燃油經(jīng)濟(jì)性下降，特別在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中由于增壓度上升緩慢在低壓縮比條件下扭矩上升也很緩慢形成增壓滯后現(xiàn)象。即發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)，增壓作用滯后，要等到發(fā)動(dòng)機(jī)加速至一定轉(zhuǎn)速后增壓系統(tǒng)才起到作用。

（四）可變排量技術(shù)

可變排量技術(shù)即切缸工作循環(huán)，可變排量技術(shù)就是根據(jù)汽車動(dòng)力的需求來(lái)實(shí)時(shí)決定發(fā)動(dòng)機(jī)的有效排量，使做功的氣缸總是處于大負(fù)荷狀態(tài)，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，以改善汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。這一技術(shù)適用于中大排量、V 型布置的發(fā)動(dòng)機(jī)，如本田的 V6、通用的 V8 及戴姆勒-克萊斯勒公司的們2 汽油機(jī)。

（五）渦輪增壓技術(shù)

在寶來(lái) 1.8T、速騰 1.8T、途安 1.8T、帕薩特 1.8T、奧迪 A4、1.8T/2.0T、 奧迪 A6 2.0T 等車型上，都裝有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)（Turbo）。增壓技術(shù)是一種提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣能力的方法，它通過(guò)采用專門的壓氣機(jī)，預(yù)先對(duì)進(jìn)入氣缸的氣體進(jìn)行壓縮，提高進(jìn)入氣缸的氣體密度，增大進(jìn)氣量，更好地滿足燃料的燃燒需要，從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的目的。在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量的基礎(chǔ)上，可大幅度提高功率和扭矩。

（六）發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停就是在車輛行駛過(guò)程中臨時(shí)停車（例如等紅燈）的時(shí)候，自動(dòng)斷火。當(dāng)需要繼續(xù)前進(jìn)的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)重啟發(fā)動(dòng)機(jī)的一套系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)是這幾年來(lái)發(fā)展最迅猛的汽車環(huán)保技術(shù)，特別適用于走走停停的城市路況。

隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車成為了人類工作生活必不可少交通工具，本文對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)進(jìn)行了介紹，這些新技術(shù)對(duì)汽車的發(fā)展起著重要的作用。

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作者簡(jiǎn)介：

孫瑞瑞（1983— ），女，河南許昌人，碩士，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)工作。