武科大 汽车设计ppt教材

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1、云南交通职业技术学院汽车 系 汽车新结构与新技术 云南交通职业技术学院汽车 系 目录 第1章 发动机新技术 第2章 底盘新技术 第3章 汽车电子与电气新技术 第4章 汽车安全新技术 第5章 丰田混合动力系统II 第6章 汽车相关知识 云南交通职业技术学院汽车 系 第1章 发动机新技术 1.1可变配气相位与气门升程 1.2 电子节气门 1.3 缸内汽油直喷发动机 1.4 复合火花点火发动机 1.5 稀燃发动机 1.6 可变压缩比技术 1.7 转子发动机 1.8 柴油机共轨直喷技术 1.9 发动机增压技术 1.10 对置式发动机 1.11 W12发动机 1.12 HEMI发动机 1.13 发动机管

2、理系统 1.14柴汽混燃发动机技术 云南交通职业技术学院汽车 系 1.1可变配气相位与气门升程 1.1.1 可变进气系统 作用： 能兼顾高速及低速不同工况，提高发动 机的动力输出和降低燃油消耗； 降低发动机的排放污染； 改善发动机怠速及低速时的性能及稳定 性。 云南交通职业技术学院汽车 系 云南交通职业技术学院汽车 系 可变进气系统的分类： （1）多气门分别投入工作； 方案： 第一，通过凸轮或摇臂控制气门在设定的工况下开或关； 第二，在进气道上设置旋转阀门，根据设定工况打开或关 闭该气门的进气通道，这种结构比用凸轮、摇臂控制简单 。 （2）可变进气道系统。 双脉冲进气系统。 四气门二阶段进气系

3、统。 三阶段进气系统。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.1.2 可变气门正时和升程控制系统 1.本田汽车公司VTEC技术 本田VTEC（Variable Valve Timing & Lift electronic control system），称为电子控制可变气 门正时与举升系统，当改变气门升程时，气门正时 与气门重叠角随之改变。 （1）VTEC结构。 云南交通职业技术学院汽车 系 （2）VTEC工作原理。 当发动机在中低速工作时，控制系统使主、副摇臂与中间摇臂分离，利 用两侧的低速凸轮A、B驱动主、副摇臂，压动气门开启。中间摇臂在 弹簧的作用下与中间凸轮（高速凸轮）一起转动，但此时由于

4、没有油压 作用于同步活塞，所以中间摇臂与气门的开闭无关。 当发动机高速运转时，控制系统使摇臂内部的液压活塞沿箭头方向移动 。此时主、副及中间摇臂在同步活塞的作用下连成一体，均由中间凸轮 （高速凸轮C）来驱动，从而获得高功率所需的配气正时和气门升程。 云南交通职业技术学院汽车 系 （3）i-VTEC发动机。 i-VTEC系统是在VTEC系统的基础上，增加了一个称为 VTC（Variable timing control可变正时控制）的装置一 组进气门凸轮轴正时可变控制机构，即i- VTEC=VTEC+VTC。 2. 宝马汽车公司VANOS系统。 宝马汽车公司VANOS（Variable cams

5、haft control），称为 可变凸轮轴控制系统，属于气门正时连续可变，但一般只 是进气气门正时可变。如果进排气气门正时都可变，则采 用双可变凸轮轴控制（Double VANOS）。 云南交通职业技术学院汽车 系 云南交通职业技术学院汽车 系 1.1.3 丰田汽车公司VVT-i技术 丰田汽车公司VVT-i（Vatiable Valve Timing intelligent）称为智能可变气门正时系统。 （1）VVT-i的结构。VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮 轴正时机油控制阀和传感器三部分组成。 云南交通职业技术学院汽车 系 VVT-i控制器的结构： 云南交通职业技术学院汽车 系 （2

6、）工作原理。 根据发动机ECU的指令，当凸轮轴正时控制阀位于图（a）所示时，机 油压力施加在活塞的左侧，使得活塞向右移动。由于活塞上的旋转花键 的作用，进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带轮提前某一角度。 当凸轮轴正时控制阀位于图（b）位置时，活塞向左移动，并向延迟的 方向旋转。进而，凸轮轴正时控制阀关闭油道，保持活塞两侧的压力平 衡，从而保持配气相位，由此得到理想的配气正时。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.2 电子节气门 1.2.1 电子节气门的结构 电子节气门一般由节气门位置传感器、节气门执行 器、节气门控制ECU、加速踏板位置传感器等组成 发动机 转速传感器 节气门位置传感器 节气门 加速踏

7、板位置传感器 车速传感器 节气门控制ECU 节气门执行器 云南交通职业技术学院汽车 系 1.2.2 电子节气门的工作原理 加速踏板位置传感器将驾驶员需要加速或减速的信 息传递给节气门控制ECU，ECU 根据得到的信息 ，计算出相应的最佳节气门位置，发出控制信号给 节气门执行器，由节气门执行器将节气门开度控制 在计算出的最佳节气门位置。ECU 通过与其它电 子控制单元进行通讯，并根据得到的节气门位置传 感器、发动机转速传感器、车速传感器等送来的信 号对节气门的最佳位置进行不断的修正，使节气门 的开度达到理想的位置。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.2.3 电子节气门的应用 宝马汽车公司Valv

8、etronic电子气门 云南交通职业技术学院汽车 系 1.3 缸内汽油直喷发动机 1.3.1 缸内汽油直喷系统概述 缸内汽油直喷发动机一般简称FSI发动机，FSI（ Fuel Stratified Injection）字面意思为燃油分层喷射， 使汽油直喷式发动机的一项创新技术。将燃油直接 喷入气缸的FSI发动机相比燃油喷射到进气管的发 动机，其优点主要有：动力性显著提高的同时可降 低燃油消耗15%左右。 云南交通职业技术学院汽车 系 云南交通职业技术学院汽车 系 1.3.2 缸内汽油直喷系统的构造和工作原理 EA888发动机燃油供给系统 云南交通职业技术学院汽车 系 FSI发动机的工作原理基于

9、分层进气原理。FSI发动 机采用类似于柴油机的供油技术，通过一个活塞泵 提供所需的油压，将汽油输送到位于气缸内的电磁 喷油器。喷油器将喷射时间控制在千分之一秒内， 将燃料在最合适的时刻喷入气缸，通过燃烧室的特 殊形状，使气体产生较强的涡流，在火花塞周围的 混合气较浓，其它区域混合气相对较稀，保证了可 靠点火的情况下实现混合气的稀薄燃烧。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.3.3 缸内汽油直喷系统在车上的应用 奥迪A6L 3.2FSI和4.2FSI发动 机，凯迪拉克 CTS 3.6L V6 FSI发动 机，大众高尔夫Golf Variant 1.6FSI和2.0FSI发动 机，一汽大众迈 腾，保

10、时捷卡宴Cayenne，斯柯达明锐 Octavia 1.8T FSI发动 机，林肯MKR概念车 ，奥迪A5 3.2FSI和奥迪S5 V8 FSI发动 机， 西亚特Freetrack Prototype 2.0T FSI发动 机， 标致207Gti 1.6涡轮 增压FSI发动 机等。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.3.4 TSI发动机与FSI发动机比较 云南交通职业技术学院汽车 系 1.3.5 双喷射系统发动机 丰田雷克萨斯LS460 4.6L V8发动机采用直 接燃油喷射和进气口燃油喷射两个系统。 1.3.6 奔驰压电直喷发动机CGI 1.4 复合火花点火发动机 1. 本田飞度1.3L I

11、-DSI发动机。 云南交通职业技术学院汽车 系 2. 克莱斯勒300C 5.7L HEMI发动机。 3. 奔驰AMG G500 5.0L V8发动机。 奔驰AMG G500的动力系统是一部5.0升V8发动机 ，保留了奔驰传统 的3气门技术但用上了较为先 进的双火花塞点火系统，这款发动机曾经最先装 备于奔驰S500之上，最大功率296千瓦，最大扭矩 456Nm/2800转。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.5 稀燃发动机 1.5.1 发动机稀燃系统的特点 喷油正时对稀燃系统的燃烧速度和燃烧稳定性具有一定的 影响。 稀燃系统的点火正时需要合理匹配。 汽油机实现稀燃的关键技术： 提高压缩比。 分层

12、燃烧技术。 高能点火。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.5.2 发动机稀燃系统的控制 1. 空燃比的闭环控制（反馈控制）。 云南交通职业技术学院汽车 系 2喷油时刻的控制。 3. 点火正时的控制。 1.6 可变压缩比技术 1. 绅宝SVC发动机。 SAAB公司的可变压缩比技术称为SVC（saab variable compression）。它的核心技术就是在缸体与缸盖之间安装 楔型滑块，缸体可以沿滑块的斜面运动，使得燃烧室与活 塞顶面的相对位置发生变化，改变燃烧室的客积，从而改 变压缩比。其压缩比范围可从8:1至14:1之间变化。 云南交通职业技术学院汽车 系 2. 可变压缩比的优点 适合于

13、多元燃料。 有利于降低排放。 提高运行稳定性。 1.7 转子发动机 1.7.1 转子发动机的发展历史 转子发动机由德国人菲加士汪克尔发明。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.7.2 转子发动机的结构和工作原理 转子发动机的运动特点是：三角转子的中心绕输出轴中心 公转的同时，三角转子本身又绕其中心自转。 云南交通职业技术学院汽车 系 转子发动机的工作过程 云南交通职业技术学院汽车 系 1.7.3 转子发动机与传统往复式发动机的比较 1. 转子发动机的优缺点 体积小重量轻。 结构简单。 理想的扭矩输出特性。 运转平稳，噪声小。 可靠性和耐久性提高。 油耗大。 云南交通职业技术学院汽车 系 2. 转

14、子发动机与传统活塞往复式发动机的比较 燃料燃烧产生的热能转化为机械能的途径不一样。 活塞往复式发动机的四个工作行程（进气、压缩、作功、 排气）都是在一个气缸内进行，而对于转子发动机来说， 在转子的转动过程中，转子与缸壁形成的三个工作室的容 积不停地变动，在摆线形缸体内相继完成进气、压缩、作 功和排气四个行程。每个过程都是在摆线形缸体中的不同 位置进行，这明显区别于往复式发动机。 转子发动机的排量通常用单位工作室容积（工作室最大容 积和最小容积之间的差值）和转子的数量来表示。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.7.4 转子发动机的应用 马自达RX8跑车 云南交通职业技术学院汽车 系 1.8 柴油

15、机共轨直喷技术 1.8.1 柴油机电控燃油系统概述 1. 柴油机电控燃油系统的分类 第一代电控喷油系统是位置控制式。 第二代电控喷油系统是时间控制式。 第三代电控喷油系统是时间压力控制式，即电控共轨式喷 油系统。 2. 柴油机电控燃油喷射系统的特点 （1）柴油机的排放降低，经济性提高。 （2）发动机的工作可靠性提高。 （3）响应快，控制精确。 （4）控制策略灵活多样。 云南交通职业技术学院汽车 系 1.8.2 电控共轨系统的组成 云南交通职业技术学院汽车 系 1.8.3 典型电控共轨系统的结构和工作原理 1.供油泵结构和工作原理 云南交通职业技术学院汽车 系 2. 喷油器的结构与工作原理 云南

16、交通职业技术学院汽车 系 3. 共轨组件 云南交通职业技术学院汽车 系 1.8.4 电控共轨系统应用举例 华泰现代2.9升特拉卡CRDI。 哈弗TC柴油车。 1.9 发动机增压技术 1.9.1增压系统的特性和种类 云南交通职业技术学院汽车 系 1.9.2 发动机增压技术的发展历史 1.9.3 机械增压器的结构和工作原理 云南交通职业技术学院汽车 系 1.9.4 涡轮增压器的结构和工作原理 云南交通职业技术学院汽车 系 1.9.5 发动机双增压技术 1.双涡轮增压。 2.综合运用机械增压和废气涡轮增压。 1.9.6 增压中冷技术 1.9.7 TDI与SDI技术 云南交通职业技术学院汽车 系 1.9.8 发动机增压技术在车上的应用 涡轮增压器的应用： 奥迪 1.9 TDi L4， 2.5 TDi V6，3