汽车发动机节能技术

1-2q,主编,第一章绪论第二章汽车发动机节能技术,第二章汽车发动机节能技术,第一节概述第二节发动机节能影响因素第三节提高发动机充气效率第四节汽油机稀薄燃烧技术,第一节概述,图2-1供油提前角对柴油机性能的影响,第二节发动机节能影响因素,一、影响发动机热效率的因素二、影响发动机轻量化的因素,一、影响发动机热效率的因素,表2-1热量分配的大致情况,一、影响发动机热效率的因素,表2-2机械损失分配情况,二、影响发动机轻量化的因素,第三节提高发动机充气效率,一、减少进气系统的流动损失二、减少整个进气管道的流动阻力三、减少对新鲜充气量的加热四、减少排气系统的阻力五、合理地选择配气相位,一、减少进气系统的流动损失,1.增大进气门直径，选择合适的排气门直径2.增加气门的数目3.改善进气门处流体动力性能，减少气门处流动损失4.采取较小的S/D值(短行程),1.增大进气门直径，选择合适的排气门直径,图2-2充量系数与平均马赫数M的关系,2.增加气门的数目,图2-3四气门与二气门发动机性能比较,3.改善进气门处流体动力性能，减少气门处流动损失,4.采取较小的S/D值(短行程),二、减少整个进气管道的流动阻力,(1)进气道气缸盖内的进气道形状复杂，因受气门导管凸台的影响，使截面形状急剧变化，进气阻力较大。(2)进气管进气管应有足够的流通截面积，内表面光洁，避免急转弯和流通截面积的突然变化。(3)空气滤清器其阻力随滤清器结构的不同而不同，另外阻力的大小也随着使用时间的延长而加大。,二、减少整个进气管道的流动阻力,图2-4S/D对的影响,(1)进气道气缸盖内的进气道形状复杂，因受气门导管凸台的影响，使截面形状急剧变化，进气阻力较大。,(2)进气管进气管应有足够的流通截面积，内表面光洁，避免急转弯和流通截面积的突然变化。,(3)空气滤清器其阻力随滤清器结构的不同而不同，另外阻力的大小也随着使用时间的延长而加大。,三、减少对新鲜充气量的加热,四、减少排气系统的阻力,五、合理地选择配气相位,1.进气门迟关角2.进、排气门重叠角3.排气提前角4.配气相位的选择,1.进气门迟关角,2.进、排气门重叠角,3.排气提前角,4.配气相位的选择,充气效率高，以保证发动机的动力性能。必要的燃烧室扫气，以保证降低高温零件的热效率，使发动机运行可靠。合适的排气温度。较小的换气损失，以保证发动机的经济性。,充气效率高，以保证发动机的动力性能。,必要的燃烧室扫气，以保证降低高温零件的热效率，使发动机运行可靠。,合适的排气温度。,较小的换气损失，以保证发动机的经济性。,第四节汽油机稀薄燃烧技术,一、均质稀薄燃烧技术二、分层燃烧技术,第四节汽油机稀薄燃烧技术,图2-5不同稀燃方式的性能对比,一、均质稀薄燃烧技术,1.火球高压缩比燃烧室2.碗形燃烧室,1.火球高压缩比燃烧室,图2-6火球燃烧室,1.火球高压缩比燃烧室,图2-7各种发动机油耗比较,2.碗形燃烧室,二、分层燃烧技术,(一)分层燃烧系统,(一)分层燃烧系统,1.缸外进气道喷射的分层燃烧方式,1.缸外进气道喷射的分层燃烧方式,(1)轴向分层燃烧系统此燃烧系统利用强烈的进气涡流和进气过程后期进气道喷射，使利于火花塞点火的较浓混合气留在气缸上部靠近火花塞处，气缸下部为稀混合气，形成轴向分层(图2-10)，它可以在空燃比22下工作，燃油消耗率可比均燃降低12%。(2)横向分层燃烧系统一个横向分层稀燃系统是利用滚流来实现的，图2-11所示为四气门横向分层燃烧系统示意图。,1.缸外进气道喷射的分层燃烧方式,图2-8碗形燃烧室,1.缸外进气道喷射的分层燃烧方式,图2-9HRCC汽油机与常规汽油机油耗和排污的比较实线HRCC虚线常规,(1)轴向分层燃烧系统此燃烧系统利用强烈的进气涡流和进气过程后期进气道喷射，使利于火花塞点火的较浓混合气留在气缸上部靠近火花塞处，气缸下部为稀混合气，形成轴向分层(图2-10)，它可以在空燃比22下工作