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汽车概论论文
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汽车
发动机新技术
汽车发动机新技术
河北工业大学
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内燃机
/
韩超
【内容提要】
汽车的诞生发展已经经历的一个多世纪，汽车技术的发展已成为
带动整个社会科技进
步的重要标志，
对人类文明有着不可忽视的影响，
而汽车的
心脏——发动机的科学技术水平起着重中之重的作用，
随着信息、<
/p>
机械和电子等
技术的快速发展，发动机电子控制、多气门、可变气
门正时、可变气门升程、双
涡轮增压、
高压共轨等先进技术也已
经深入人心，
此外，
为适应汽车的多变工况
运行，
还有一些特别的新技术——可变压缩比、
缸内直喷、
自动启停等应运而生。
【关键字】<
/p>
汽车发动机、可变压缩比、缸内直喷、自动启停
伴随汽车工业近百年的连续进步
,<
/p>
汽车发动机技术也综合了大量的高新技术
使其具有
更高的功率密度
、
更好的燃油经济性
< br>、
更低的排放污染
，
如发动机电
子
控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨、可变压
缩比、
BlueDIRECT
、缸内直喷、自
动启停等等。下面我们就后四种作详细介绍。
一、可变压缩比（
Variable Compression
Ratio
）
可变压缩比（
VCR
）的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。在增压发
动机中为了防止爆震其压缩比低于自然吸气式发动机。
在增压压力低时热效
率降
低使燃油经济性下降。
特别在涡轮增压发动机中由于增压度
上升缓慢在低压缩比
条件下扭矩上升也很缓慢形成增压滞后现象。
即发动机在低速时，
增压作用滞后，
要等到发动机加速至一定
转速后增压系统才起到作用。
解决这个问题，
可变压缩
比是重要方法。
即在增压压力低的低负荷工况使压缩比提高到与自然吸气
式发动
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汽车概
论论文
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汽车发动机新技术
机压缩比相同或超过，
在高增压的高
负荷工况下适当降低压缩比。
换言随着负荷
的变化连续调节压缩
比以便能够从低负荷到高的整个工况范围内有提高热效率。
多连杆
VCR
系统
VCR
系统使用一种新的活塞
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曲轴系统并入一个多连杆机制来改变活塞在上
止点的移动并因此
获得了与工况相匹配的最佳的压缩比。
这一多连杆可变压缩比
机
构可以在不提高发动机尺寸和重量的情况下安装。
运动规律：
活塞与曲轴通过上连杆与下连杆连在一起。下连杆也通过控制
连
杆连接到了控制轴偏心轴颈中心。
曲轴的旋转导致了下连杆围绕着主轴颈的中
心旋转，同时围绕着曲柄销的中心转动。
压缩比
改变的原理：
移动偏心轴的中心向上使下连杆顺时针倾斜，因此使
活塞的上止点和下止点的位置同时下降以降低压缩比。
相反，
偏心轴的中心向下
移动可以提高压缩比。
①在低速低负荷时采用高压缩比
14
：
1
以获得提高燃油经济性的最佳效果；
②随着负荷的增加，减小压缩比以防止爆震发生；
③为了在全负荷时采用高增压，将压缩比设为最低值
8
：
1
。
结果发现：
通过在发动机低负荷下应用废气再循环并提高压缩比、
在高负荷
下采用更高的增压压力并降低压缩比，
这样都可以提
高发动机的燃油经济性和输
出功率。
二、缸内直喷技术（
BlueDirect
、
< br>TFSI
、
EcoBoost
、
SIDI
）
缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混
合。
喷射压力也进一步提高，
使燃油雾化更加细致，
真
正实现了精准地按比例控
制喷油并与进气混合，
并且消除了缸外
喷射的缺点。
同时，
喷嘴位置、
喷雾形
状、
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汽车发动机新技术
进气气流控制，以及活塞顶形状等特别的设计，使油气能够在
整个气缸内充分、
均匀的混合，从而使燃油充分燃烧，能量转化效率更高。
『缸内直喷结构』
BlueDIRECT
是奔驰的第三
代汽油缸内直喷技术，
这一技术的核心主要是能够
在一毫秒内连
续四次放电的多火花点火技术
（
Multi-spark ig
nition
）
和能够在一个
行程内最
多喷射五次燃油的压电式喷油嘴，
再加上优化的缸内涡流设计，
带来了
混合更充分的混合气和更充分的燃烧效果，
使燃料的燃烧
效率进一步提高，
同时
达到了更高的排放标准。
搭载这一技术的发动机于
2010
< br>年正式亮相，目前该技术已经较广泛的应用
于奔驰的新
V
6
、
V8
以及直列四缸发动机上，他们
分别服役于奔驰的
S
级、
E
级
以及最新的奔驰
B
级和
新
ML
车型上。
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