汽车发动机种类技术大全

1 发动机种类技术大全 上 发动机种类技术大全 上 1 SOHC 单顶置凸轮轴发动机 根据凸轮轴位置数量划分的发动机类型 SOHC 表示单顶置凸轮轴发动机 适用于 2 气门发动机 2 DOHC 双顶置凸轮轴发动机 表示双顶置凸轮轴发动机 适用于多气门发动机 通常发动机每缸有 2 个 气门 近几年来也不断出现了 4 气门 5 气门发动机 这无疑为提高发动机高 转速时的进气效率功率开辟了途径 此类发动机适用于高速发动机 并可适当 降低高转速时的燃油消耗 2 3 Turbo 涡轮增压 即涡轮增压 其简称为 T 一般在车尾标有 1 8T 2 8T 等字样 涡轮增 压有单涡轮增压和双涡轮增压 我们通常指的涡轮增压是指废气涡轮增压 一 般通过排放的废气驱动叶轮带动泵轮 将更多空气送入发动机 从而提高发动 机的功率 同时降低发动机的燃油消耗 3 4 VTEC 可变气门配气相位和气门升程电子控制系统 由本田汽车开发的 VTEC 是世界上第一款能同时控制气门开闭时间及升程两 种不同情况的气门控制系统 现在已演变成 i VTEC i VTEC 发动机与普通发 动机最大的不同是 中低速和高速会用两组不同的气门驱动凸轮 并可通过 电子系统自动转换 此外 发动机还可以根据行驶工况自动改变气门的开启时 间和提升程度 即改变进气量和排气量 从而达到增大功率 降低油耗的目 的 4 5 i VTEC 智能可变气门正时和升程系统 i vtec 系统是本田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写 最新款 的本田轿车的发动机已普遍安装了 i vtec 系统 本田的 i vtec 系统可连续调 节气门正时 且能调节气门升程 它的工作原理是 当发动机由低速向高速转 换时 电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮 这样 在压力的作用下 小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度 从而使凸轮轴在 60 度的范围内向前或向后旋转 从而改变进气门开启的时刻 达到连续调节气门 正时的目的 5 6 CVVT 连续可变的气门正时系统 韩国的汽车工业一向不以技术先进闻名 所以所用技术也多是借鉴了德 日等国的经验 而 CVVT 正是在 VVT i 和 i VTEC 的基础上研发而来 以现代 汽车的 CVVT 引擎为例 它能根据发动机的实际工况随时控制气门的开闭 使 燃料燃烧更充分 从而达到提升动力 降低油耗的目的 但是 CVVT 不会控制 气门的升程 也就是说这种引擎只是改变了吸 排气的时间 6 7 VVT 连续可变气门正时发动机 该系统通过配备的控制及执行系统 对发动机凸轮的相位进行调节 从 而使得气门开启 关闭的时间随发动机转速的变化而变化 以提高充气效率 增加发动机功率 8 VVT i 智能可变配气正时系统 VVT i 是丰田独有的发动机技术 已十分成熟 近年国产的丰田轿车 包括新款的威驰等大都装配了 VVT i 系统 与本田汽车的 VTEC 原理相似 该 系统的最大特点是可根据发动机的状态控制进气凸轮轴 通过调整凸轮轴转角 对配气时机进行优化 以获得最佳的配气正时 从而在所有速度范围内提高扭 7 矩 并能改善燃油经济性 从而有效提高了汽车性能 9 双 VVT i 双智能可变气门正时发动机 双 VVT i 指的是分别控制发动机的进气系统和排气系统 在急加速时 控制进气的 VVT i 会提前进气时间 并提高气门的升程 而控制排气的 VVT i 会推迟排气时间 此效果如同一个较小的涡轮增压器 能有效地提升发动机动 力 同时 由于进气量的的加大 也使得汽油的燃烧更加完全 实现低排放的 目的 8 10 D CVVT 双可变气门正时 可变进气系统发动机 劳恩斯 Rohens 的基本配置 V 6 Lambda 发动机在进气和排气凸轮轴 上均采用了双可变气门正时 D CVVT 技术 并配备了新的可变进气系统 VIS 提高了气缸的进气量 从而提高了燃油的效率 配置 3 8 升 V 6 发动 机动力为 290 马力 尽管输出功率强大 但丝毫不影响其环保和超低排放控制 ULEV 的特性 这其中 带超速档的爱信 6 速自动变速器功不可没 其变速 性能顺畅 传动比宽广 正是这些保证了劳恩斯 Rohens 的强大动力和出色 燃油经济性 11 TDI 涡轮直喷增压发动机 TDI 是英文 Turbo Direct Injection 的缩写 意为涡轮增压直接喷射 柴油发动机 为了解决 SDI 的先天不足 人们在柴油机上加装了涡轮增压 装置 使得进气压力大大增加 压缩比一般都到 10 以上 这样就可以在转速很 低的情况下达到很大的扭矩 而且由于燃烧更加充分 排放物中的有害颗粒含 量也大大降低 TDI 技术使燃油经由一个高压喷射器直接喷射入气缸 因为活塞顶地造型是一 9 个凹陷式的碗状设计 燃油会在气缸内形成一股螺旋状的混合气 宝来 TDI 装 备的大众集团首创的直喷式涡轮增压柴油发动机 TDI 技术十分先进 而且采 用了多项先进技术 例如泵喷射系统 可调叶片式涡轮增压器等等都是首次在 国产轿车上应用 宝来 TDI 采用了最新的高压燃油喷射技术 泵喷射系统 此系统使柴油与空气混合更充分 燃烧更彻底 同时采用氧化型催化反应器 大大降低了 CO HC 颗粒的排放 其中 CO2 排放与同排量汽油车比可降低 30 另外 采用 EGR 系统 大大降低了 NOx 产生 其排放指标满足欧 3 标准 Volkswagen 柴油引擎的 TDI 标志 正是目前世界公认最成功的柴油引擎 12 GDF P 柴油发动机 分配泵的液压正时装置由正时活塞带动滚轮架移动调节喷油正时 正时 活塞的高压腔与泵室相通 泵腔压力随转速升高而升高 活塞高压腔压力随转 速升高而升高 喷油正时提前 捷达电控系统在活塞高低压腔之间串联电动阀 N108 占空比控制高低压压腔压差 喷油正时变化 占空比大压差小 正时迟 后 并由针阀升程传感器 G80 检测喷油正时 对喷油正时进行闭环控制 大众 10 的 GDF P 柴油发动机是比较流行的 13 FSI 缸内直喷分层燃烧引擎 FSI 是汽油发动机领域的一项全新技术 意指燃油分层喷射 有些类似于 柴油发动机的高压供油技术 它配备了按需控制的燃油供给系统 然后通过一 个活塞泵提供所需的压力 最后喷油嘴将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室 通过对燃烧室内部形状的设计 使火花塞周围会有较浓的混合气 而其他区 域则是较稀的混合气 保证了在顺利点火的情况下尽可能地实现稀薄燃烧 这 也是分层燃烧的精髓所在 FSI 比同级引擎动力性显著提高 油耗却可降低 15 左右 14 TFSI 涡轮增压燃油分层喷射发动机 这个比 FSI 多出来的 T 字代表的则是涡轮增压 Turbocharger 而发 动机本身也的确是在 FSI 发动机的基础上增加了一个涡轮增压器 涡轮增压是 利用排气的高温高压推动废气涡轮高速转动 在带动进气涡轮压缩进气 提高 11 空气密度 同时电脑控制增大喷油量 配合高密度的进气 因此可以在排量不 变的条件下提高发动机工作效率 一汽 大众和上海大众对他们的 1 4TFSI 和 1 8TFSI 发动机的称呼 二者都称为 1 4TSI 和 1 8TSI 这个称呼是极不负责的 同时 厂商为了避免大家对 TFSI 简称 TSI 产生异议 他们对此解释为 因为 一贯体系中我们一般采用 3 个字作为发动机特有技术的称呼 所以这次我们把 TFSI 简称为 TSI 其中 T 代表涡轮增压 SI 代表直喷技术 国产迈腾 速腾 等车型最新的 TSI 发动机实际上跟前面说到的 TSI 并不是一回事 迈腾 1 8TSI 和即将搭载在速腾身上的 1 4TSI 发动机实际上阉割了机械增压和燃油分层技术 当然 这也是国产化之后处于油品和成本问题的考虑 因为 一个机械增压套 件少说也得 1 5 万元 5 万公里就需要更换一次 外加 10 万多公里还需要换更 贵的涡轮增压 15 TSI 机械涡轮增压与燃油直喷发动机 TSI 涡轮机械增压燃油分层喷射发动机 的设计非常巧妙 它实际上 是把一个涡轮增压器 Turbocharger 和机械增压器 Supercharger 一起装到一 台发动机里面 TSI 中的 T 不是指 Turbocharger 而是 Twincharger 双增压 的意思 上文我们讲到涡轮增压发动机在较低和较高转速时都有一个动力的空 挡 为了进一步提高发动机的效率 增加一个机械增压装置 并让它在低转速 时加大进气压力 而涡轮增压器的尺寸可以再大一些 去弥补高转速时的动力 空挡 从而达到一个从低到高转速的全段优异动力表现 12 16 连续可变气门相位发动机 大众的一种发动机连续可变气门相位驱动装置 包括套装有气门弹簧的 气门 驱动气门作往复运动的摇臂 以及驱动摇臂摆动的转动凸轮 所述的凸 轮为能改变气门升程及启闭时刻的多工况凸轮 多工况凸轮的型面为 一端为 低速小负荷凸轮型面 另一端为高速大负荷凸轮型面 低速小负荷凸轮型面与 高速大负荷凸轮型面之间是光滑过渡的中速负荷凸轮型面 所述的多工况凸轮 上连接有可使多工况凸轮沿其轴向移动的伺服电机 由于多工况凸轮的型面是 连续光滑的 所以可根据需要进行无级调控 实现了连续可变气门相位 另外 多工况凸轮的型面覆盖了发动机的各种工况 因此本实用新型能很好地满足发 13 动机的变工况需要 17 AVS 可变气门升程系统 AVS 指的是可变气门升程系统 又叫两级可变正时控制系统 总的来说 搭载了这样配备的发动机将能很大程度的省油节能 同时加大马力 这项技术 在奥迪车上广泛使用 14 18 VAD 可变进气道系统 可在 PCM 的控制下 在发动机大功率输出时适时打开 VAD 气道 多打开 一个气道 相当于气道口径变大 可以最大程度地保证发动机空气量的需求 充分发挥发动机的动力性能 此项技术在马自达车系上广泛使用 19 VIS 可变进气歧管系统 在 PCM 的控制下 在小负荷低转速到大负荷高转速范围内都保持高的扭 矩 工作原理 改变有效进气歧管的长度 有效控制进气气流在进气道中的流 动惯性 使气流的流动压力波的频率和进气门的频率在不同工况下适时吻合 进而最大程度保证发动机在任何工况的进气量 实质是利用的中惯性谐波增压 的原理来实现发动机的最大进气量 当发动机转速低于 4400 转时 VIS 不起作 用 VIS 阀门是关闭的 气流的路径较长 当发动机转速大于 4400 转时 VIS 起作用 VIS 阀门是打开的 气流的路径是较短 这样满足不同工况的空气量 15 的需求 20 VTCS 可变涡流控制系统 在不同的水温和转速下将进气歧管的开度打开不同的开度 以满足发动 机各个工况空气的需求 原理 在同一工况下 不同的 VTCS 阀门开度 使得进 入发动机的气流流速发生改变 形成涡旋 涡流即是我们常说的旋涡 使得发 动机的油气混合达更加充分 特别是发动机在低温冷起动和发动机处于低负荷 时 混合气的雾化不好 燃烧不充分 排放不良 为了改善低温时汽油的雾化 水平 提高发动机的排放水平 使马自达 6 的排放水平达到和超过欧 标准 工作过程 当水温低于 62 度左右 并且发动机的转速低于 3750 转时 使进气 管的通道面积减小 随着水温的进一步提高 转速进一步上升 VTCS 阀的开度 完全打开 进气管的面积达到最大 16 21 ETC 电子节气门系统 顾名思义它不是由油门拉线控制进气总管的开度而是利用直流电机通过 减速机构来自动实现的 功能和工作过程 它具有普通节气门的基本功能 其 作用是打开进气歧管在总管上的通道 不同工况打开不同的开度 一般轿车的 节气门都是由脚踏板带动的油门拉线控制 但这种拉线控制的节气门在急加速 等特殊工况时有进气迟滞现象 也就是说在急加速等特殊工况时 节气门的开 度信号通过节所气门位置传感器已送出 但实际进入气缸的空气并没有及时跟 进 而且节气门处在气流扰动下并不是很平稳 因此空气量并不稳定 加速不 理想和不稳定 而电子节气门可根据节气门位置信号 PCM 直接驱动直流电动 机快速作响应 及时地将节气门打开所需的开度 而且电子节气门在自身减速 机构的自锁作用下 不会因为气流的扰动而波动 以保证发动机的进气量和转 速的稳定 优点 电控方式响应速度快 能够及时保证在相应工况供给 最合 的空气量 空气量的控制精确度高 稳定性好 22 S VT 可变配气正时控制系统 我们知道进气门的开启和关闭时刻决定发动机进气量的大小 一般轿车 的进气量只和发动机的转速有关 在一定的转速下它的进气量是一定的 即进 气门的开主启和关闭时刻是一定的 而现代轿车的进气控制为了进一步提高发 动机的性能 综合发动机的作功需要 根据转速 负荷等信号 更加科学地控 制进气门开启和关闭的时刻 以保证发动机在各个工况下都能达到最大的进气 量 以发挥发动机的最佳性能 功能 不同工况下通过 PCM 自动调节进气门的 开启和关闭时刻 以保证发动机的最大进气量 原理及工作过程 它是通过 PCM 发出的占空比信号 随着发动机的工况不同 使液压控制油路的压力控制 阀打开不同的开度 进而控制进气凸轮轴改变不同的旋转角度 改变进气门的 开启和关闭时刻 改变发动机的进气量的大小 节气门的开启是 PCM 根据各种 信号按一定的函数逻辑控制 以达到进气控制的完美性 17 23 TSCV 可变涡流控制系统 TSCV 通过控制燃烧室的涡流来确保发动机在过冷或过轻负载时的稳定 燃烧 这样所带来的结果是更好的能量输出 最小化排放量 24 TCI 废气涡轮增压中冷技术 奇瑞 1 9D TCI 柴油发动机 融合数项先进的发动机技术于一身 同时具备 了汽油发动机的清洁 安静和柴油发动机的经济 动力 这些技术包括 18 TCI 废气涡轮增压中冷 技术 在不改变发动机排气量的情况下 最大限度地 提高发动机的功率和扭矩 高压共轨直喷技术 进气凸轮轴直接驱动高压油泵 燃油喷射分预喷 主喷和后喷三阶段 实现燃烧过程中燃油再喷射 降低缸内 燃烧气体温度 减少 NOx 的生成 CO PM 被充分氧化 减少 CO PM 等的生成 抑制碳烟的产生 EGR 废气再循环 系统 降低缸内混合气含氧量 从而降低 燃烧温度 改善燃烧过程 抑制 NOx 的生成 还采用了有 TVD 即扭振减震器 双质量飞轮等结构 这款发动机的尾气排放能够满足欧 IV 标准要求 油耗也 达到国际先进水平 堪称新一代绿色动力 25 MVV 垂直涡流稀薄燃烧技术发动机 比亚迪的 MVV 垂直涡流稀薄燃烧技术发动机 同一般的缸内直喷发动机 原理差不多 19 26 VICS 可变惯性进气系统发动机 海马的 VICS 可变惯性进气系统发动机 从而在整个速度范围内均有很 高的扭矩特性 VICS 系统可以确保在整个发动机速度范围内从低速到高速 都 保持高输出 大扭矩 这个系统就是根据发动机不同转速的扭力需求 控制空 气室内阀门的启闭 调整进气歧管路径的长短 提升最佳的发动机进气效率 经过这套系统的装置后 发动机于低速时可以增加至少 2 2 以上的扭力输出 20 发动机种类技术大全 下 发动机种类技术大全 下 27 CNG 天然气发动机 CNG 天然气发动机尾气净化转化器一般由二部分组成 即蜂窝陶瓷催化剂 和金属外壳 主要原理是 排放的尾气通过蜂窝陶瓷催化剂 催化剂的活性组 份主要是稀土金属氧化物 贵金属和过渡金属 在 200 300 以上温度条件下 能充分进行催化反应 将尾气中的有害成分 CO HC NOX 等转化成无毒的水 二氧化碳和氮气 a 关健技术 项目的核心是 CNG 发动机尾气净化技术 它属 于三元净化催化剂技术 是目前治理 CNG 发动机尾气的主要方法 目前主要 应用于出租车和部分车型上 28 NICSC VTC 可变进气控制系统 连续可变气门正时智能控制系统 NICS 和 C VTC 都是尼桑的技术 NICS 技术就是引擎空气滤净器装有 2 支 进气管 感应器能根据引擎转速 自行开闭主进气管内的阀门 进而改善进气效率 降低中低速的进气噪音及增加高转速时的动力输出 这个技术和奥迪 A6 发动 机普遍采用的 可变进气歧管 的作用相似 C VTC 的全名叫 Continuously Variable Valve Tining Contorl 连续可变气门 正时 是 VTC 的升级版 这项技术类似本田的 i VTEC VTEC 的升级版 C VTC 通过安装在发动机凸轮轴前端的离合装置来控制气门开闭的最佳时机 以提高燃烧效率 C VTC 是一种比较先进的发动机技术 21 29 Ecotec DVVT 双可变气门正时发动机 VVT 是指可变气门正时 我们知道一般发动机的进排起门开启和关闭是依 靠机械正时传动机构 在曲轴转角相应位置开启和关闭 这是与发动机的转速 和负荷无关的 也就是说无论转速高低起门的开闭时刻都是和曲轴的转动位置 相对应 现在发动机技术追求完美要求在任意负荷状态 转速都能够发挥最佳 的性能 所以有人开发了可以改变配气相位的机构 通过液压或电控实现 DVVT 和 CVVT 都是此技术 其中 DVVT 是指双可变气门正时 他的气门开启 相位有两个时刻 可以在位置 1 开启也可以在位置 2 开启 可以根据转速 负 荷进行调整 CVVT 是连续可变气门正时 他在允许的配气相位中可以在两个 极限相位之间连续调整 应该说可以实现更好的控制 但要求必须有很高的控 制精度 丰田所宣传的 VVT i 就是属于 CVVT 目前 Ecotec DVVT 广泛使用于 别克系列 22 30 EVIC III 智能双阀可变进气控制技术发动机 EVIC III 智能双阀可变进气控制技术用来提高了燃油使用率 可变气门正时技术 就是说它可随发动机的转速负荷水温等运行参数的变化 而 适时的调正配气正时 优化的固定的气门叠加角 发动机的功率和扭力输出将 会更加线性 同时兼顾高低转速的动力输出 使发动机在高低速下均能达到最 高效率降低排放节省燃料 作为惯性可变进气系统 是通过改变进气歧管的形状的长度 低转速用长进 气管 保证空气密度 维持低转的动力输出效率 高转用短进气歧管 加速空 气进入汽缸的速度 增强进气气流的流动惯性 保证高转下的进气量 以此来 兼顾各段转速发动机的表现 加装 后 发动机进气气流的流动惯性和进 气效率都有所加强 从而提高了扭矩 并降低了油耗 此项技术目前广泛使用 于荣威系列车型 31 Campro 可变凸轮轴和可变进气歧管发动机 莲花 CamPro 由 Proton 与 Lotus Engineering 联合以追求高性能 底油耗及 23 底排放为诉求而开发的引擎 也因为有了这个引擎 Proton 正式步入拥有自主研 发的领域 并拥有世界级技术以生产下一代引擎 主要是让引擎能有更好的 呼吸 从而改善 CamPro 独有的底转扭力流失的问题 并改善市区行驶的油耗表现 同 时把点火系统升级成独立点火系统以得到更精准的点火控制 提升低转速动力 达到欧 标准 全面升级 ECU 发动机应用可变凸轮轴和可变进气歧管技术 32 MDS 可变排量发动机 克莱斯勒研发的 HEMI 发动机配备了 MDS 系统 这套系统可在 4 缸和 8 缸模式间自动转换 这种技术最适合多汽缸的发动机使用 在不影响驾驶者追 求大排量车型的加速刺激时 又有效降低了堵车时的燃油消耗 例如一台常 规的 8 缸发动机在采用了这种技术后 就等于装了两个独立的 4 缸发动机 可 以根据驾驶的需要让一台发动机运行 而让另一台休息 33 多段式可变进气歧管技术 通过电脑控制进气管长度 满足低速时提供大的扭矩 高速时提供大的功 率 24 34 F I R E 一体化发动机 在意大利 巴西 土耳其等国均有生产 每年产量达数百万台 是一种技 术成熟 性能稳定的经济型发动机 广泛地应用在菲亚特的各种经济型轿车上 以装载在菲亚特派力奥轿车 188A4000 发动机为例 发动机排气量 1242ml 压缩比为 9 5 0 2 1 发动机控制系统 ECU 为意大利玛瑞利公司 Magneti Marelli IAW 59F 多点电喷系统 采用静电点火 顺序喷射 无回油供油系统及 双氧传感器技术 使发动机排放水平轻松超过欧洲 2 号标准并提高了整车的安 全性 这个系统具有以下功能 调节喷油时间 控制点火提前角 控制散热器 电子风扇 控制和管理怠速 控制冷启动补偿 自诊断及自学习 并具有跛行 功能 35 VDE 可变排量发动机 准备装在福特公司以后生产的轿车和卡车上 以进一步改善汽车的燃油经 济性 这种发动机技术最适合于多汽缸的发动机使用 例如对 12 缸发动机来说 25 采用这种技术后 等于装了两个独立的 6 缸发动机 可以根据驾驶的需要让一 台发动机运行 而让另一台处在怠速状态 这样 就可以随时调整发动机的排 气量 从而减少燃油的消耗 36 MIVEC 智能可变气门正时与升程控制系统 MIVEC 机构是通过 ECU 发出精确指令控制进气凸轮轴相位 发动机的 ECU 在各种行驶工况下自动搜寻一个对应发动机转速 进气量 节气门位置和 冷却水温度的最佳气门正时 并控制凸轮轴正时液压控制阀 并通过各个传感 器的信号来感知实际气门正时 然后再执行反馈控制 补偿系统误差 达到最 佳气门正时的位置 从而能有效地提高汽车的功率与性能 减少耗油量和废气 排放 此项技术在三菱车系广泛使用 26 37 Double VANOSValvetronic 双凸轮轴可变气门正时发动机 1992 年 宝马推出了气门无级调节管理 Double VANOS 双凸轮轴可变 气门正时系统 是应用在 BMW M3 上的世界首创技术 此控制系统的优点是 可以根据发动机运行状态 通过凸轮轴精确的角度控制对进气门和排气门的气 门正时进行无级调节 并且不受油门踏板位置和发动机转速的影响 在实际驾 驶中 这意味着在发动机转速较低时可以提供充足的扭矩 而在高转速范围内 则可达到最佳的功率 此外 Double VANOS 双凸轮轴可变气门正时系统可极 大地减少未燃烧的残余气体 从而改进了发动机的怠速性能 在宝马全系里几 乎全部使用此技术 27 38 MFI 多点燃油喷射发动机 所谓 MFI 原意为 Multiple Fuel Injection 多点燃油喷射 本身是一种成 熟的发动机技术 而 2 0MFI 发动机则是在德国 AZM 发动机的基础上 结合中 国道路 气候 燃油品质等诸多因素 重新进行精心匹配后的一款佳作 39 C VTC 连续可变气门正时智能控制系统 C VTC 连续可变气门正时智能控制系统的技术同 VVT 基本一致 28 40 VVEL CVTCS 无限可变进气升程系统和连续可变吸气正时系统 英菲尼迪 VVEL 无限可变进气升程系统 和 CVTCS 连续可变吸气正时结 合后 也造就出最佳的动能与燃烧效率 装置采用气门升程连续可变 VVEL 技术优化了效率 进而达到功率 响应 燃油效率和排放的平衡 通过不断改变气门升程 并且进而改变燃烧室的空气量 使燃烧阶段更加强大 有力而提高扭矩和功率 再好不过的是因为气门控制进气冲程而不是传统的蝶 形气门 所以对油门输入的反应直接而快速 VVEL 技术与标准的气门升程系 统相比提高了燃油经济性 并降低了排放 对 ECU 的精确变换有助于引擎功率 和扭矩的逐步 膨胀 从而提供加速度的 形成波 而不是提供峰值功率 41 VCM 可变汽缸管理系统 本田 VCM 可变汽缸管理系统技术 在 V6 i VTEC 发动机上使用的 VCM 系统是首次应用在非混合动力的雅阁车型上 新一代的 VCM 系统能够在三缸 四缸和全六缸工作模式间切换 而以前只能在三缸与四缸工作模式间切换 VCM 系统能够让新雅阁在起步 加速或爬坡等任何需要大功率输出的情况 下保证全部六个汽缸投入工作 而在中速巡航和低发动机负荷工况下 仅运转 一个汽缸组 即三个汽缸 后排汽缸组停止工作 在中等加速 高速巡航和缓 坡行驶时 发动机将会用 4 个汽缸来运转 即前排汽缸组的左侧和中间汽缸正 常工作 后排汽缸组的右侧和中间汽缸正常工作 全新的 3 5 升 V6 发动机 采用了本田最先进的 VCM 可变气缸管理技术 VCM 系统能够在 3 缸 4 缸和全 6 缸工作模式间自动切换 在车辆起步 加速 或爬坡等任何需要大功率输出的情况下 全部 6 个气缸投入工作 在中速巡航 和低发动机负荷工况下 系统仅运转一个气缸组 即 3 个气缸 在中等加速 高速巡航和缓坡行驶时 发动机将会用 4 个气缸来运转 从而大大降低了燃油 消耗 这款 3 5L V6 不但是迄今为止动力最强劲的本田发动机 其油耗还比上 代雅阁 3 0 车型降低了 7 29 42 反置式发动机 福克斯的 duratec he 反置式铝合金发动机 采用全铝合金材质铸造 反置 式设计 最大功率可达 104kw 最大扭矩可达 180n m 2 0l 发动机 1 配 合 vis variable intake system 可变惯性进气装置 塑钢等长进气歧管 展现出 加速敏捷 运转平顺 高效能进气效果与低噪音低油耗的优势动力水平 43 水平对置发动机 发动机活塞平均分布在曲轴两侧 在水平方向上左右运动 使发动机的整 体高度降低 长度缩短 整车的重心降低 车辆行驶更加平稳 发动机安装在整 车的中心线上 两侧活塞产生的力矩相互抵消 大大降低车辆在行驶中的振动 30 便发动机转速得到很大提升 减少噪音 44 i DSI 稀薄燃烧技术 i DSI 就是双火花塞点火 它可以提高燃烧效率 通过提高发动机内混合气 的空燃比 让混合气在空燃比大于理论空燃比数值的状态下燃烧 比较少见的 缸外稀薄燃烧技术 虽然没有缸内直喷先进 但是相对于直喷发动机而言成本 低廉 31 45 GDI 汽油直喷发动机 三菱的 GDI 发动机通过稀薄燃烧技术 让燃料消耗减少 20 35 让二氧 化碳排放减少 20 而输出功率则比普通的同排量发动机 10 缸内直喷技术 是稀薄燃烧技术的一个分支 与普通发动机最大的不同之处就在于它的直接喷 射系统 其实缸内直喷并不是什么新鲜技术 在很多年以前 许多柴油发动机 就采用了这种技术设计 而将它运用在汽油发动机上 才属于几年的事情 缸 内直喷技术有两大好处 1 发动机能在火花塞点火之前把汽油直接喷射到高 压的燃烧室 同时在 ECU 的精确控制下 使混合气体分层燃烧 这种技术可以 让靠近火花塞处的混合气相对较浓 远离火花塞的混合气相对较稀 从而更有 效的实现 稀薄 点火和分层燃烧 2 由于汽油是直接被喷射到汽缸内的 与 传动的缸外喷射相比 混合气体不需要经过节气阀 因此能减小节气阀对混合 气体产生的气阻 32 46 MPi 缸外喷射发动机 其燃料是被喷射到进气管当中的 为了让汽油被喷射到进气管以后有足够 的时间跟空气混合 喷油器需要与气门隔着一段距离 待汽油与空气在这段空 间充分混合以后 再被引入到汽缸当中燃烧 对于这种传统的设计 如果将汽 油直接喷射到汽缸内 势必会造成空气与汽油没有足够的时间混合 这种没有 混合的气体 显然是不能满足发动机点火需求的 缸内直喷发动机首先要解决 的就是这个问题 33 47 IDE 直喷发动机 IDE 仍然采用了空气和燃油稀薄混合 但同时加大了 EGR 阀废气循环量 EGR 是 Exhaust Gas Recirculation 的缩写 翻译成中文就是废气再循环的意思 这项技术可以减小燃油消耗量 并且有效的降低燃烧温度 这一点 就是它 有效解决 GDI 发动机排放问题的根源 众所周知 空气主要是由氮气 氧气 二氧化碳以及一些其他惰性气体组成的 其中占比例最大的氮气是一种非常稳 定的气体 通常情况下很难被氧气直接氧化 但是如果处在高温高压的情况下 平时十分稳定的氮气则很容易与氧气发生反应 从而生成十分有害的氮氧化物 普通的发动机 包括上面提到的 GDI 发动机 在其正常工作时 气缸内的工作 环境正好是处于高温高压状态 这样一来 空气和燃油混合的混合气体燃烧以 后很容易生成氮氧化物 这对于缸内直喷的发动机来说 问题尤为突出 由于 缸内直喷发动机的压缩比通常会设计得比较高 缸内压力比普通发动机更大 从而更容易产生氮氧化物 我们都知道柴油发动机排放的氮氧化物通常会比汽 油发动机高出许多 主要也就是因为柴油发动机的压缩比高的缘故 在无法降 低压力的情况下 因为高压缩比是提高发动机效率的必要手段 要减小氮氧 化物的排放只能是通过降低气缸内的燃烧温度 IDE 发动机的 EGR 废气再循环 系统 就是通过把一部分排出气缸的废气再次引入到进气管内跟新鲜的空气和 燃油混合燃烧 来降低燃烧室的温度的 我们知道 燃烧完的废气是不能再燃 烧的 这些废气被引入到气缸内以后 会占据一部分气缸内的有效体积 这个 效果相当于降低了发动机的排量 这样自然能有效降低燃烧温度 同时排放的 废气自然就降低了 34 48 SIDI 智能直喷发动机 凯迪拉克 SIDI 发动机汇集了缸内智能直喷 D VVT 电子可变双气门正时 以及最新的 ECM 发动机管理模块 SIDI 双模直喷发动机的结构进行了大幅度调整 相比原先喷入进气歧管的 方式 SIDI 发动机将多点喷射供油系统替换成可变气门缸内直喷系统 这是将 喷油嘴植入汽缸内 通过高压将燃油雾化喷入汽缸内 并混合空气进行点燃 从而实现缸内稀薄燃烧 由此提升了发动机效率 同时还具备优秀的燃油经济 性和更低的尾气排放 另外 缸内直喷技术由于允许更高的压缩比 SIDI 的压缩 比高达 11 1 1 能够大大减少缸内爆震情况 减少发动机的震动 以上的这 些优势都能使发动机的寿命相比普通电喷发动机长了许多 综合以上特点 SIDI 双模直喷发动机与同排量的多点喷射供油发动机相比最大功率可以提升 15 左 右 最大扭矩能够提升 8 左右 同时还能有 3 以上的省油效率 35 49 ETCS i ACIS 智能正时可变气门控制及智能电子节气门控制系统 雷克萨斯 SC430 搭载 4 3 升 32 气门的 V8 发动机 配备了智能正时可变气 门控制系统 VVT i 及智能电子节气门控制系统 ETCS i 动力源源不 断 其最受世人倾羡的 是车身敞篷的专门设计 50 双涡轮增压器发动机 奔驰的双涡轮增压是涡轮增压的方式之一 针对废气涡轮增压的涡轮迟滞 现象 串联一大一小两只涡轮或并联两只同样的涡轮 在发动机低转速的时候 较少的排气即可驱动涡轮高速旋转以产生足够的进气压力 减小涡轮迟滞效应 常见的涡轮增压都是单涡轮增压 分机械式涡轮增压 废气涡轮增压和复 合式涡轮增压 机械式增压是发动机运转直接驱动涡轮 优点是没有涡轮迟滞 缺点是损 耗部分动力 增压值较低 废气涡轮增压是靠发动机排气的剩余动能来驱动涡轮旋转 优点是涡轮转 速高 增压值大对动力提升明显 缺点是有涡轮迟滞现象 即发动机在转速较 低 一般在 1500 1800 转以下 排气动能较小 不能驱动涡轮高速旋转以产生 增大进气压力的作用 这时候的发动机动力等同于自然吸气 当转速提高后 涡轮增压起作用了动力会突然提升 双涡轮增压器的串联与并联 在双涡轮增压的汽车上会看到 2 组涡轮通过串联或者并联的方式连接 并联指每组涡轮负责引擎半数汽缸的工作 每组涡轮都是同规格的 如保 时捷 911 turbo Skyline GT R 的 RB26DETT Supra 的 2JZ GTE 和 BMW 新的 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减低管道的 复杂程度 串联涡轮通常是一大一小两组涡轮串联搭配而成 低转时推动反应较快的 小涡轮 使低转扭力丰厚高转时大涡轮介入 提供充足的进气量 功率输出得 以提高 RX 7 的 13B REW 引擎就是串联涡轮的好例子 常见的涡轮增压都是单涡轮增压 分机械式涡轮增压 废气涡轮增压和复 合式涡轮增压 36 51 VIM 可变进排气歧管技术发动机 兰博基尼兰博基尼 VIM 可变进排气歧管技术发动机 90 年代中期以后 可变进气歧管技术在汽上越来越流行 这种技术能提高 发动机在中低转速时的扭力输出 对燃油经济性和高转速动力没有坏的影响 因而能改善发动机的适应性 通常的固定式进气歧管 只能按照发动机的具体要求 或者按照高转速和 低转速时的要求进行最优化的几何设计 或者采用折中的办法 但是无论那种 设计 都不能兼顾到不同转速时的需求 可变进气歧管技术则可以分两段或更 多的级数来适应不同的发动机转速 可变进气歧管技术与可变配气技术有些类似 但是可变进气歧管技术更注 重的提高低转速时的扭力输出 对高转速时功率的输出提高效果不是很明显 因此这种技术被非常广泛的应用于普通的民用轿车上 不过这也不是绝对的 由于它能提供更好的引擎响应性 所以在运动型车上也逐渐开始采用这种技术 例如法拉力的 360 和 575 与可变配气技术相比 可变进气歧管技术成本更低 它只需要一些简单 的电磁阀和进气管形状的设计就能够实现 而可变配气技术则需要复杂而精确 的液压系统进行驱动 如果改变气门行程 还需要一些特制的凸轮轴 目前 有两种可变进气歧管技术 可变进气歧管长度和可变进气共振 他 们都是通过进气歧管的几何设计实现的 下面我们就分别讨论一下这两种技术 可变进气歧管长度 可变进气歧管长度是一种广泛应用于普通民用车的技术 进气歧管长度大 部分被设计成分两段可调 长的进气歧管在低转速时使用 短的进气歧管在 高转速时使用 为何在高转速时要设计为短进气歧管 因为它能使得进气更顺 畅 这一点应该很容易理解 但是为什么在低转速时需要长进气歧管呢 它不 会增加进气阻力吗 因为发动机低转速时发动机进气的频率也是低的 长的进 气歧管能聚集更多的空气 因而非常适合与低转速时发动机的进气需求相匹配 从而可以改善扭矩的输出 另外 长进气歧管还能降低空气流速 能让空气和 燃料更好的混合 燃烧更充分 也可以产生更大的扭矩输出 车 为了更好的适应不同转速的进气需求 有一些系统采用了分三段可变进气 歧管长度的设计 例如的 V8 发动机 每列气缸都有分三段可调的进气歧管 37 一共有 24 个进气歧管 事实上 奥迪并没有把进气歧管分开 它在中央转子周 围布置了回旋的进气歧管 转子转到不同的位置就能获得不同的进气歧管长度 整个系统布置在 V 型发动机的 V 型夹角内侧 兰博基尼还有更高档的 Reventon 具有三段式可变几何结构进气歧管 可变 正式进排气凸轮轴技术的发动机 52 油电混合动力系统 通常所说的混合动力一般是指油电混合动力 即燃料 汽油 柴油等 和电 能的混合 混合动力汽车是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车 混合动力汽车的燃油经济性能高 而且行驶性能优越 混合动力汽车的发 动机要使用燃油 而且在起步 加速时 由于有电动马达的辅助 所以可以降 低油耗 简单地说 就是与同样大小的汽车相比 燃油费用更低 而且 辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力 因此 车主可以享受更强劲的起步 加速 同时 还能实现较高水平的燃油经济性 混合动力汽车的种类目前主要有 3 种 一种是以发动机为主动力 电动马 达作为辅助动力的 并联方式 Parallel Hybrid 这种方式主要以发动机驱动 行驶 利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征 在汽车起步 加 速等发动机燃油消耗较大时 用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗 这种方式的结构比较简单 只需要在汽车上增加电动马达和电瓶 另外一种 是 在低速时只靠电动马达驱动行驶 速度提高时发动机和电动马达相配合驱 动的 串联 并联方式 Fuel Cell 启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶 当 速度提高时 由发动机和电动马达共同高效地分担动力 这种方式需要动力分 担装置和发电机等 因此结构复杂 还有一种是只用电动马达驱动行驶的 电动汽车 串联方式 Series Hybrid 发动机只作为动力源 汽车只靠电动马达 驱动行驶 驱动系统只是电动马达 但因为同样需要安装燃料发动机 所以也 是混合动力汽车的一种 38 发动机种类技术大全 下 发动机种类技术大全 下 27 CNG 天然气发动机 CNG 天然气发动机尾气净化转化器一般由二部分组成 即蜂窝陶瓷催化剂 和金属外壳 主要原理是 排放的尾气通过蜂窝陶瓷催化剂 催化剂的活性组 份主要是稀土金属氧化物 贵金属和过渡金属 在 200 300 以上温度条件下 能充分进行催化反应 将尾气中的有害成分 CO HC NOX 等转化成无毒的水 二氧化碳和氮气 a 关健技术 项目的核心是 CNG 发动机尾气净化技术 它属 于三元净化催化剂技术 是目前治理 CNG 发动机尾气的主要方法 目前主要 应用于出租车和部分车型上 39 28 NICSC VTC 可变进气控制系统 连续可变气门正时智能控制系统 NICS 和 C VTC 都是尼桑的技术 NICS 技术就是引擎空气滤净器装有 2 支 进气管 感应器能根据引擎转速 自行开闭主进气管内的阀门 进而改善进气效率 降低中低速的进气噪音及增加高转速时的动力输出 这个技术和奥迪 A6 发动 机普遍采用的 可变进气歧管 的作用相似 C VTC 的全名叫 Continuously Variable Valve Tining Contorl 连续可变气门 正时 是 VTC 的升级版 这项技术类似本田的 i VTEC VTEC 的升级版 C VTC 通过安装在发动机凸轮轴前端的离合装置来控制气门开闭的最佳时机 以提高燃烧效率 C VTC 是一种比较先进的发动机技术 29 Ecotec DVVT 双可变气门正时发动机 VVT 是指可变气门正时 我们知道一般发动机的进排起门开启和关闭是依 靠机械正时传动机构 在曲轴转角相应位置开启和关闭 这是与发动机的转速 和负荷无关的 也就是说无论转速高低起门的开闭时刻都是和曲轴的转动位置 相对应 现在发动机技术追求完美要求在任意负荷状态 转速都能够发挥最佳 的性能 所以有人开发了可以改变配气相位的机构 通过液压或电控实现 DVVT 和 CVVT 都是此技术 其中 DVVT 是指双可变气门正时 他的气门开启 相位有两个时刻 可以在位置 1 开启也可以在位置 2 开启 可以根据转速 负 荷进行调整 CVVT 是连续可变气门正时 他在允许的配气相位中可以在两个 极限相位之间连续调整 应该说可以实现更好的控制 但要求必须有很高的控 制精度 丰田所宣传的 VVT i 就是属于 CVVT 目前 Ecotec DVVT 广泛使用于 别克系列 40 30 EVIC III 智能双阀可变进气控制技术发动机 EVIC III 智能双阀可变进气控制技术用来提高了燃油使用率 可变气门正时技术 就是说它可随发动机的转速负荷水温等运行参数的变化 而 适时的调正配气正时 优化的固定的气门叠加角 发动机的功率和扭力输出将 会更加线性 同时兼顾高低转速的动力输出 使发动机在高低速下均能达到最 高效率降低排放节省燃料 作为惯性可变进气系统 是通过改变进气歧管的形状的长度 低转速用长进 气管 保证空气密度 维持低转的动力输出效率 高转用短进气歧管 加速空 气进入汽缸的速度 增强进气气流的流动惯性 保证高转下的进气量 以此来 兼顾各段转速发动机的表现 加装 后 发动机进气气流的流动惯性和进 气效率都有所加强 从而提高了扭矩 并降低了油耗 此项技术目前广泛使用 于荣威系列车型 31 Campro 可变凸轮轴和可变进气歧管发动机 莲花 CamPro 由 Proton 与 Lotus Engineering 联合以追求高性能 底油耗及 41 底排放为诉求而开发的引擎 也因为有了这个引擎 Proton 正式步入拥有自主研 发的领域 并拥有世界级技术以生产下一代引擎 主要是让引擎能有更好的 呼吸 从而改善 CamPro 独有的底转扭力流失的问题 并改善市区行驶的油耗表现 同 时把点火系统升级成独立点火系统以得到更精准的点火控制 提升低转速动力 达到欧 标准 全面升级 ECU 发动机应用可变凸轮轴和可变进气歧管技术 32 MDS 可变排量发动机 克莱斯勒研发的 HEMI 发动机配备了 MDS 系统 这套系统可在 4 缸和 8 缸模式间自动转换 这种技术最适合多汽缸的发动机使用 在不影响驾驶者追 求大排量车型的加速刺激时 又有效降低了堵车时的燃油消耗 例如一台常 规的 8 缸发动机在采用了这种技术后 就等于装了两个独立的 4 缸发动机 可 以根据驾驶的需要让一台发动机运行 而让另一台休息 33 多段式可变进气歧管技术 通过电脑控制进气管长度 满足低速时提供大的扭矩 高速时提供大的功 率 42 34 F I R E 一体化发动机 在意大利 巴西 土耳其等国均有生产 每年产量达数百万台 是一种技 术成熟 性能稳定的经济型发动机 广泛地应用在菲亚特的各种经济型轿车上 以装载在菲亚特派力奥轿车 188A4000 发动机为例 发动机排气量 1242ml 压缩比为 9 5 0 2 1 发动机控制系统 ECU 为意大利玛瑞利公司 Magneti Marelli IAW 59F 多点电喷系统 采用静电点火 顺序喷射 无回油供油系统及 双氧传感器技术 使发动机排放水平轻松超过欧洲 2 号标准并提高了整车的安 全性 这个系统具有以下功能 调节喷油时间 控制点火提前角 控制散热器 电子风扇 控制和管理怠速 控制冷启动补偿 自诊断及自学习 并具有跛行 功能 35 VDE 可变排量发动机 准备装在福特公司以后生产的轿车和卡车上 以进一步改善汽车的燃油经 济性 这种发动机技术最适合于多汽缸的发动机使用 例如对 12 缸发动机来说 43 采用这种技术后 等于装了两个独立的 6 缸发动机 可以根据驾驶的需要让一 台发动机运行 而让另一台处在怠速状态 这样 就可以随时调整发动机的排 气量 从而减少燃油的消耗 36 MIVEC 智能可变气门正时与升程控制系统 MIVEC 机构是通过 ECU 发出精确指令控制进气凸轮轴相位 发动机的 ECU 在各种行驶工况下自动搜寻一个对应发动机转速 进气量 节气门位置和 冷却水温度的最佳气门正时 并控制凸轮轴正时液压控制阀 并通过各个传感 器的信号来感知实际气门正时 然后再执行反馈控制 补偿系统误差 达到最 佳气门正时的位置 从而能有效地提高汽车的功率与性能 减少耗油量和废气 排放 此项技术在三菱车系广泛使用 44 37 Double VANOSValvetronic 双凸轮轴可变气门正时发动机 1992 年 宝马推出了气门无级调节管理 Double VANOS 双凸轮轴可变 气门正时系统 是应用在 BMW M3 上的世界首创技术 此控制系统的优点是 可以根据发动机运行状态 通过凸轮轴精确的角度控制对进气门和排气门的气 门正时进行无级调节 并且不受油门踏板位置和发动机转速的影响 在实际驾 驶中 这意味着在发动机转速较低时可以提供充足的扭矩 而在高转速范围内 则可达到最佳的功率 此外 Double VANOS 双凸轮轴可变气门正时系统可极 大地减少未燃烧的残余气体 从而改进了发动机的怠速性能 在宝马全系里几 乎全部使用此技术 45 38 MFI 多点燃油喷射发动机 所谓 MFI 原意为 Multiple Fuel Injection 多点燃油喷射 本身是一种成 熟的发动机技术 而 2 0MFI 发动机则是在德国 AZM 发动机的基础上 结合中 国道路 气候 燃油品