汽车构造-发动机4.0.ppt

1、Power train,动力系统：发动机与变速器 prepared by Cielo wang 2007.Feb.,1、发动机-活塞往复式,分类 冲程数-2、4 燃料-汽油、柴油、混合动力、电动 冷却方式-风冷、水冷 气缸数及排列形式-L3、L4、L5、V6、V8、V10、W12、H4,汽缸与排量,汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的发动机常用3缸，12.5升一般为4缸，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。 按照发动机的排列方式，又可分为有W型12缸发动机（如大众辉腾W12、奥迪A8W12）、V型12缸发动机（如奔驰S600、

2、宝马760）、W型8缸发动机（如帕萨特W8）、V型8缸发动机（如新奥迪A6L4.2）、水平对置6缸发动机（如斯巴鲁森林人）、V型6缸发动机、直列5缸发动机和直列4缸发动机等。一般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高；在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。,直列发动机,小排量（2.5L以下）发动机的布置形式-L3、L4、L5、L6,水平对置发动机- FLATENGINE,低重心：是其产生的横向震动容易为支架吸收、能有效地将全车重心降低； 低振动：是活塞运动的平衡良好（180度左右抵消），从而有助于转速的提升。 代表车型：斯巴鲁翼豹WRC 保时捷 91

3、1,V形布置发动机-V6、V8、V10,大众VR发动机,VR发动机的各个气缸是在同一表面上交错排列，相邻两个气缸夹角很小，一种两排气缸置于同一个缸体上错开排列的单缸盖发动机。优点：比直列式发动机短得多，又比V型发动机紧凑，比二者都节省材料。,大众W形发动机-W8、W12,W发动机结合了两个VR6发动机，由两个夹角为15度的VR6发动机，以72度的夹角组成,大众W形发动机-W8、W12,MAZDA-Rotarypistonengine转子发动机,以三角型转子的转动取代了传统四冲程活塞式发动机活塞的往复运动,发动机工作原理-4冲程,发动机工作原理-4冲程,进气行程 intake stroke 压缩

4、行程compression stroke 做功行程 power stroke 排气行程 exhaust stroke,发动机概述-参数,发动机排量N* Vh 压缩比(Vc + Vh)/ Vc,OT=TDC（气缸压缩上止点） UT=BDC（活塞行程下止点） Vh: 活塞工作容积 Vc: 压缩容积 s: 活塞行程,发动机外特性曲线图,汽油发动机柴油发动机,发动机结构,曲轴连杆机构 配气机构 供给系 点火系 冷却系 润滑系 起动系,曲轴连杆机构 Crank Mechanism 在高海拔地区也能满足空气供给,在冷启动时使三元催化更快的进入工作,进气压力-废气涡轮增压Turbo,进气压力-废气涡轮增压T

5、urbo,进气压力-废气涡轮增压Turbo,最大优点是在不加大发动机排量的前提下较大幅度提高发动机的功率及扭矩，一般而言，加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大2030。但是，传统的机械式涡轮增压器也有反应滞后的缺点，这对于要突然加速或超车的汽车而言，瞬间会有点提不上劲的感觉。,其他电子控制技术-稀薄燃烧,核心功能是节油和环保 为了实现稀燃(A/F17)： 1、提高火花塞的点火能量(使用多 电极火花塞，或使用双火花塞)。 2、把燃油直接喷射到汽缸中去-GDI （ Gasoline Direct Injection） 。,大众FSI直喷技术,FSI-Fuel Stratified Injecti

6、on 是发动机稀燃技术的一种。 空燃比可达1：25以上。,活塞顶部设计了一个利于成涡流的凹坑，汽油喷射入活塞坑以 后，可以向上运动到火花塞附近，在火花塞附近形成一个较浓的区域，有利于点火。,大众FSI直喷技术,Stratified-charge operation 适用于中低转速，在进气道上有一个类似节气门的活瓣物体，空气流过该活瓣后会形成紊流，燃油在活塞的压缩行程中注入燃烧室内形成混合气会在火星塞附近聚集的效果。 发动机高转速会切换为Homogenbetrieb operation，此时活瓣会完全开启，燃油会在活塞向下移动吸气时喷入，整个行程无异于其它直接喷射系统。,高达110bar的汽油压

7、力(一般喷射系统多在5bar以下)，让燃油得以在瞬间完全雾化,大众FSI直喷技术,Stratified-charge operation,大众FSI直喷技术,稀薄燃烧发动机的最大缺点是会排放大量的NOx氮氧化合物，FSI在触媒转换器之后加了一个很特别的氮氧化合物专用触媒，用来将氮氧化合物转化为氮气与氧气，配合一般触媒上的2个含氧感应器，以及氮氧触媒上面的温度感应器与氮氧感应器，来严密监控排放废气。,2005年全球十大发动机第一名 -全新奥迪A4 2.0T上的TFSI涡轮增压汽油直喷发动机,代表了当今世界汽车发动机技术的顶尖水平,全新奥迪A4 2.0T装备的TFSI发动机的输出功率和扭矩全面提升

8、，在涡轮增压系统的配合下，功率达到了147千瓦/200马力，一举突破了每升100马力的发动机屏障；而最大扭矩输出为280牛米，而且在发动机转数为1800转/分钟时便全部释放，并一直保持到5000转/分钟；TFSI发动机低转数大扭矩与涡轮增压高转数高功率的特点得到了极至的发挥，成为国产高档B级轿车中最为强劲、科技含量最高的一款发动机。 全新奥迪A4 2.0T 0到100公里/小时的加速时间仅为7.5秒，为消费者带来了超乎想象的驾驶乐趣。,发动机-转子发动机-Rotarypistonengine,三个面是同时工作,转子发动机,转子发动机,转子发动机工作容积的变化，以及与四循环往复式发动机的比较,1,MAZDA RX-8使用的1.3双缸转子引擎，最大马力250匹,一个1.3升排量双转子发动机就相当于一个1.3*3=3.9升排量V6活塞往复式发动机一样,缺点： 耗油量比较大。功率输出轴位置比较高，令整车布置安排不便。转子发动机的加工制造技术高，成本比较贵，推广困难。,优点： 体积小重量轻 精简结构 均匀的扭矩特性 运行更安静，噪音更小 更可靠和更耐久,汽油机的未来趋势可变压缩比引擎 Variable Compression,MENU,通过改变汽缸头与引擎本体的相对倾斜角度(