福田汽车发动机部分参数及结构分析就车辆而言,发动机是其大脑,是最为重要的动力装置。它可以把其他形式的能转化为机械能的设备,我所调查的福田汽车采用的均是内燃机,可以将化学能转化为机械能。首先要确定一些车辆的基本参数的定义。活塞从上止点移动到下止点所通过的工作容积称为气缸排量,如果发动机有若干个气缸,所有气缸工作容积之和称为发动机排量。一般用升(L)来表示。发动机排量是最重要的结构参数之一,它比缸径和缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切相关。功率是指物体在单位时间内所做的功。功率越大扭力越大,汽车的拉力也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。一般功率越大转速越高,汽车的最高速度越高。扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。在市场调研的过程中,我研究了福田皮卡类汽车中的萨普和拓陆者,轻客类汽车中的风景以及蒙派克,还有MPV类汽车迷笛。在发动机的参数上,所调查的这些车辆均为L4发动机,虽然发动机的排量都不尽相同,小客车的排量稍低,而皮卡和轻客的排量较高,这体现出了功能决定其动力性。但是它们都采用了直列四缸的形式,其优点是成本低廉,价格便宜,制造工艺成熟,低速扭矩特性好且燃料消耗也较少。但无论从动力性方面,还是从平稳安静的舒适型方面,以及同排量下的油耗都要比V6差一些,V6可以达到力学中的一阶平衡以及二阶平衡,稳定型较高,我认为这也是这些福田可以提高的一方面,将L4发动机改为V6发动机。但是这种改变说起来简单,实际操作起来却很难,不仅要从动力性方面保证车辆的正常工作还要在车辆的外形和尺寸上对其进行全面的设计。或者如果福田汽车以后要研究设计中高级轿车时便要应用V6发动机,保证舒适性和平顺性。对这些车型的了解中我发现了他们的进气形式分为自然吸气和涡轮增压两种方式。自然吸气顾名思义就是在不通过任何增压器的情况下,大气压将空气压入燃烧室的一种形式,进气较稳定,其在动力输出上的平顺性与响应的直接性上要优于增压发动机。而车用增压发动机一般分为机械增压,涡轮增压,气波增压等。我探究的福田汽车主要的增压方式是涡轮增压。废气涡轮增压主要由涡轮机和压力机构成,将发动机排出的废气引入涡轮机,利用废气能量推动涡轮机旋转,由此驱动与涡轮同轴的压力机实现增压,这种增压方式能够有效地利用排气的能量进行增压,所以经济型比机械增压和非增压发动机都好,并且可以大幅度地降低有害气体的排放和噪音水平。缺点是由于涡轮机是流体机械,而发动机是动力机械装置,因此增压发动机低速时的转矩增加不多,而且在发动机工况发生变化时,瞬态响应较差,致使汽车加速性,特别是低速加速性较差。这也就反映出了自然进气和涡轮增压两种进气方式所适合的工况是不同的,要根据车辆的性能以及使用环境进行不同进气方式的选择。例如2014款2.5T风景,2014款2.5T蒙派克E,2011款2.0T的皮卡萨普,2012款2.8T的皮卡拓陆者均为涡轮增压的进气方式,保证其良好的动力性,尤其是在驾驶时有很好的舒适感。在调研中我发现了这五种车辆有两种不同的燃油喷施方式,其一为多点电喷,其二为缸内直喷。发动机的电喷装置一般是由喷油油路,传感器和电子控制单元三大部分组成。如果喷射器安装在每个气缸的进气管上,即汽油的喷射是由多个地方喷入气缸的,便是多点电喷技术(如图1),其再每个汽缸盖上安装一个电磁喷油器,直接将燃油喷入进气歧管,再与流经进气歧管的空气流混合,当进气门打开时,混合气体被吸入气缸。多点电喷与化油器式进气系统相比,从根本上解决了相邻气缸重叠而引起的配气不均匀,因此空燃比的控制比单点喷射更加精确,可以根据正时装置进行喷油,对喷油两,喷油时刻进行精确控制,所以多点电喷发动机的排放更好,更经济省油,迷笛与蒙派克便是应用此项技术。图1.多点电喷技术但是在对于能源和环保要求日趋严格的今天,即使是多点电喷技术也不能满足人们的要求了,于是更为精确的燃油喷射技术被研究出来,那就是缸内直喷技术(如图2)。图2.缸内直喷技术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,并且消除了港外喷射的缺点。同时,喷嘴状态,喷雾形状,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。但是缸内直喷的的构成复杂且精密,零组件的价格较昂贵,对技术的要求较高。萨普和风景采用了这一技术。通过这次的市场调研活动让我深入地了解了部分福田汽车的发动机参数,对不同车型的功能和发动机的技术相结合地进行了分析。在这过程中我自己也学习到了很多知识,可以在未来的工作中作下铺垫。