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2024年4月16日发(作者:自动批处理)

车用汽油机新技术

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由于相对于柴油机而言在升功率、体积、振动、噪声等方面具有先天的优势,汽油机

在当前乘用车配套动力中仍占有较大的比例。为了适应汽车对节油、环保、安全的需要,

车用汽油机主要朝着节能、减排的方向发展。得益于新技术的应用,汽油机的动力性能、

燃油经济性和排放性能都得到了稳步发展。

zing(小型轻量化)设计技术

Downsizing技术是当前汽油机的主流设计方向之一。汽油机效率高的工作区域通常

都在平均有效压力较高的区域,通过减小排量,提高发动机的负荷率,使发动机在接近最

佳燃油经济性工况区域运行,从而提高燃油经济性。

为实现小型轻量化设计目标,需要在发动机零部件优化设计、材质等方面进行研究和

突破。通过计算机辅助工程(CAE)技术和零件功能试验实现发动机设计的进一步优化,

例如可在保证强度和刚度的前提下减小机体、缸盖的壁厚,减小曲轴主轴颈及连杆轴颈的

直径,采用涨断连杆减小连杆大头并同时减小机体裙部的尺寸等;通过集成化设计技术,

将多种功能集成设计到同一个零部件上,从而减少零件数量和重量;在轻质材料应用方面,

铝合金缸盖已经在乘用车汽油机上占有绝对的主导地位,近年来铝合金机体也逐渐取代传

统的铸铁机体占有越来越大的比例,并有进一步向镁合金方向发展的趋势。树脂材料的缸

盖护罩、进气歧管甚至油底壳都已铸件被广泛使用。通过小型化、轻量化和集成化设计,

可以减轻发动机的自身重量,降低燃油消耗。

在发动机Downsizing设计的同时,必须保证发动机具有足够的动力性,这就是

Downsizing设计与增压技术同时使用的原因。

2.增压技术

汽油机涡轮增压系统是由涡轮增压器和中冷器两部分组成,通过涡轮增压器压缩空气,

由中冷器对压缩后的空气进行冷却。通过涡轮增压技术有效的利用发动机排出的废气能量,

使发动机吸入更多的高密度空气,提高充气效率,增加进气量,从而使发动机的功率和扭

矩得到提高。采用增压技术可以在总质量增加不大的情况下,提高发动机的升功率,降低

比质量,降低单位功率的造价,提高材料的利用率。随着中小排量汽车逐渐被国内的消费

者接受,中小排量汽油机的市场将有很大的发展,但同时对中小排量车的动力性和排放特

性要求越来越高,对中小排量汽油机的性能提出更高的挑战。采用增压技术对中小排量汽

油机进行强化是提高其各项指标的一个十分重要而有效的技术手段。

近年来增压技术的发展趋势是采用双涡轮增压。双涡轮增压是采用两个涡轮增压器对

发动机进行增压进气,以进一步提高功率。它主要有两种形式,串联式和并联式。并联式

双涡轮增压是指每组涡轮负责半数气缸的工作,每组涡轮都是同规格的,如保时捷911

Turbo和BMW新3.0双涡轮增压都是并联涡轮的杰出代表。其优点就是增压反应快,并

且减少管道的复杂程度,这类双涡轮增压器多用于V型发动机。串联式双涡轮增压通常是

一大一小两组涡轮串联搭配而成,均装在同一进气管上,低转速时推动反应较快的小涡轮,

提高低转速时的扭矩;高转速时大涡轮介入,提供充足的进气量,功率输出得以提高。这

类双涡轮增压多用于低于8缸的直列或者水平对置发动机。

3.可变进气技术


本文标签: 发动机 增压 技术 涡轮 提高