汽车新技术概论

汽车新技术概论

廖

青

2010年

课 程 介 绍当前，汽车技术的迅猛发展，大量的新技术、新材料、 新工艺在汽车上得到广泛应用，汽车的动力性、经济性、 安全性、排放性及舒适性都有了极大的提高。在我国，汽 车正日益走进人们生活之中，但是我们有的学生对汽车最 新最前沿的一些知识技术还比较陌生，为此我们开设《汽 车新技术概论》这门课程，对现代汽车广泛采用的主要新 技术特点原理向同学们做一个概约性的介绍，以促进同学 们对现代汽车新技术知识的了解，同时也为同学们进一步 深入学习汽车技术知识起到一个穿针引线的作用。 祝同学们学习进步，顺利完成本课程学习。

概

述

电子控制技术的广泛应用，使汽车的总体结构、工作原理、使用性 能以及维修方式等都发生了根本性的变化，从发动机燃料供给、点火控 制到底盘的传动系统、转向与制动系统以及车身与辅助装置等都普片采 用了电子控制技术。所以，现代汽车新技术主要是以汽车电子控制技术 为基础，把汽车新材料、汽车安全、节能环保、驾乘舒适等方面内容结 合起来的新型应用技术。 本课程分三个方面对汽车新技术进行介绍： 发动机部分； 底盘和车身部分； 安全、环保、节能、新材料技术等。

第一部分

发

动

机

§1 发动机工况简述

1.1 现代发动机技术总体要求在石油短缺和严重大气污染的今天，节能和环保无疑是现代发动 技术最基本的要求，现代发动机技术都是围绕着这个基本要求并结合 市场效应，使发动机最具稳定可靠的质量保障而不断发展和进步。

1.2 发动机基本工况及对燃料的要求术语： 空燃比：每个工作循环充入汽缸内的空气量与燃油量的质量比 (α=A/F); 理论空燃比：理想状态下，燃油完全燃烧的空燃比α′=14.7 过量空气系数：汽缸内的实际空气量与理论空气量之比Φ = α / α ´ 理论混合气 Φ =1 、 稀混合气 Φ >1 、 浓混合气 Φ <1 发动机基本工况： 1.稳定工况：(发动机经预热，转入正常运转，并且 在一定时间

内没有突然变化的工况)2.过渡工况：(冷起动、暖机和加速工况)。 通常称为“四稳、三过渡。

1.3 稳定工况对混和气浓度的要求1.怠速工况 (发动机不对外做功，转速一般为700~900r/min) 进入缸内混合气量少，要求供给Φ = 0.6~0.8的浓混合气。 2.小负荷工况 (发动机负荷<25%) 进入缸内混合气数量有所提高，混和气浓度可以略为减小，一般 Φ =0.75~0.9。 3.中等负荷工况 (发动机负荷在25%~85%) 进入气缸内混合气数量增多，燃烧条件好，同时为提高经济性， 应供给较稀混合气，一般Φ = 1.0

~1.15。 4.大、全负荷工况：(发动机负荷>85%为大负荷，=100%为全负荷) 此时为克服较大外部阻力，要求发动机发出尽可能大的功率，应供 给较浓量多大功率混合气，一般为Φ = 0.85~0.95。

1.4 过渡工况对混和气浓度的要求1.冷起动工况 (发动机温度为环境温度时的起动过程)

发动机温度低汽油蒸发困难，需供给极浓混合气，一般要求达到Φ = 0.2~0.6。 2. 暖机工况 (发动机冷机起动后，逐渐升高到正常温度的过程) 混合气浓度应随发动机温度升高而减小，从起动时的极浓减小到稳定 怠速运转浓度。 3.加速工况 (发动机负荷迅速增加的运转过程) 急加速时，由于汽油的比重比空气大，汽油流量增加比空气慢得多，使 混合气过稀，反而使发动机动力下降甚至熄火，因此需用专门装置额外 供油来加浓混合气，以满足发动机急加速的要求。

1.5 汽油机燃料燃烧过程1.燃料正常燃烧的三个阶段 1)着火延迟期：从点火开始到火焰核心的形成的这一时期；

2)速燃期：从火焰核心形成开始到气缸能出现最高压力为止这段时间；3)后燃期：从速燃期终了到燃料基本完成燃烧这一段时期。 2.燃料的非正常燃烧：

1)爆燃：火花塞点火后，正常火焰传播之前，末端混合气自燃并急速燃 烧，产生爆炸性冲击波和尖锐的金属敲缸声的现象；2)表面点火：有燃烧室内的炽热点(排气门盘、火花塞电极、金属突出 点或积炭等)点燃混合气的现象称之为表面点火。 表面点火发生在火花塞点火前，称为早火；表面点火发生在火花塞 点火之后，称为后火。

1.6影响发动机燃烧的因素

1.混合气的浓度 燃料的燃烧速度取决于火焰的传播速度，而影响火焰传播速度的主要 因素是混合气的浓度。 当Φ =0.85~0.95时，火焰传播速度最快，可在短时间内使气缸压力和 温度达到最大值，发动机发出最大功率，这种混合气成为功率混合气。

当Φ =1.05~1.15时，火焰传播速度仍然较高，此时空气相对对足，燃 油能完全燃烧，热效率高，有效油耗率低，这种混合气称为经济混合气。 当Φ =1.30~1.40时，燃料分子间距离将增大到火焰不能传播的程度致 使发动机不能稳定运转，此时Φ 值称为火焰的传播下限。 当Φ =0.4~0.5左右时，燃烧过程严重缺氧，也将使火焰不能传播，此 时Φ 值称为火焰的传播上限。 2.点火提前角 点火提前角过大(点火时间过早)最高压力出现在压缩行程的上指点以 前，活塞上行消耗的压缩功增大，发动机容易过热，有效功率下降，工作粗 暴，爆燃倾向增加。 点火提前角过小(点火时间过迟),燃料燃烧开始时活塞已经向下止点 运行一

段距离，燃烧容积增大，气缸炽热表面积增加，热损失增多，发动机 容易过热，功率下降，耗油量增多，有时还会造成化油器回火或排气管放炮 现象。

3. 发动机转速 转速增加燃烧速度相对曲轴转角速度较慢，所以发动机转速提 高后，应将点火提前角加大，以保证燃料燃烧过程在上止点附近完成。 反之曲轴转速降低，应相应减小点火提前角。 4.发动机负荷发动机转速一定负荷减小时进入气缸的新鲜混合气量减少，而 残余废气量不变，使残余废气量相应增加，导致燃烧速度减慢，所以 应增大点火提前角。 负荷减小时，由于残余废气的稀释作用，汽缸内的温度、压力 相应下降，爆燃倾向减小，所以，当爆燃时，放松节气门踏板可以临 时消除爆燃。 5.发动机压缩比

提高压缩比，可以提高压缩行程终了混合气的温度、压力，加 快火焰传播速度，提高发动机做功热效能，使发动机功率、转矩增大， 燃油消耗率降低。 但是，提高压缩比会增加混合气自燃倾向而产生爆燃，所以汽 油机不能过高的提高压缩比。

§2 发动机新技术

2.1电控燃油喷射系统(简称EFI或EGI系统)简介： 电子控制燃油喷射系统是通过电脑中的控制程序，实现起动加浓、 暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控 制等功能，满足发动机特殊工况对混合气的要求，使发动机获得良好的 燃料经济性和排放性，也提高了汽车的使用性能。 原理特点： 电控燃油喷射系统以一个电子控制装置(又称电脑或ECU)为控制 中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器(节气门位置、水温、 进气温度、曲轴转速和转角及车速传感器等),测得发动机的各种工作 参数，按照在电脑中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷 油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。

2.2可变气门控制系统(简称VVA系统)简介： VVA 是Variable Valve Actuation的缩写，它代表的含义就是可变 气门操作系统。这一装置提高了进气效率，实现了低、中、高转速范围 内扭矩的充分输出，保证了各个工况下都能得到足够的动力表现。 可变气门配气技术，从大类上分，包括可变气门正时和可变气门 行程两大类。 …… 此处隐藏：1616字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……