改变进气量和燃烧形式打造节油发动机

2009-07-03 18:57:12来源: 华商网-华商报

      现在,汽车发动机设计技术不断提高。针对市场上几款节能发动机产品,西安长安大学汽车学院动力工程学主任蹇小平,就节能原理进行了分析。

可变气门驱动改善发动机进气量

  发动机运行的两个关键因素是空气和燃油,因此,各种有着“节油因素”的发动机多从这两个方面进行改善。首先来说改善进气量的发动机。汽车发动机进入气缸的空气流量由气门把握,为了能让更多的空气进入气缸,以便充分燃烧燃油,以及根据发动机的负荷来供给燃油,设计人员设计出了可变气门驱动机构。

  当进入发动机的空气达到一定量时,就能确保发动机内的燃油充分燃烧。蹇小平说,从汽车发动机设计原理上,有两种可变气门驱动形式,即可变气门正时和可变气门升程。例如,目前丰田汽车常用的“VVT-i”技术,本田常用的“I-VTEC”技术。

  可变气门正时按照发动机的负荷变化,控制气门进气时间由短到长呈线性变化,使发动机的动力输出顺畅平滑,减少油耗。蹇小平说,丰田轿车大都装配了“VVT-i”字样的发动机。VVT意思是“可变气门正时”,采用电子控制单元(ECU)控制后,丰田起了一个名称叫“智慧型可变气门正时系统”。 VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置,它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化,从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性,降低尾气的排放。

  另外一种可变气门升程就是改变气门的开启角度,代表发动机有本田的“I-VTEC”。可变气门升程就是按照发动机的负荷控制气门开合角度,在低负荷时减少气门的升程,高负荷时增加气门的升程。让发动机在高转速时能提供足够的马力,低转速时提供够大的扭矩。 除了可变气门正时和可变气门升程外,还有一种“停阀”的气门工作方法,如本田的“H-VTEC”。

涡轮强制增加进气量改善燃油燃烧

  通过涡轮强制增加进气量,来改善燃油燃烧形式。目前市场上流行的涡轮增压器(Tubro)、TSI等发动机技术,凭借燃料在发动机气缸内充分燃烧并对外输出功率,在低负荷时确保了低油耗。

  涡轮增压器利用发动机排出的废气作为动力,来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮(位于进气道内),叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。

  涡轮增压的最大优点,表现为在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率可增加大约40%甚至更多。蹇小平说,目前大众汽车推出了TSI(涡轮机械增压发动机)技术是非常先进的,但是国内的TSI发动机通常没有机械增压功能。

 

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关键字:发动机  可变气门驱动  VVT-i  I-VTEC  TSI  燃烧效率

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2009/0703/article_1081.html
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