汽车新技术•1.1.1可变进气系统作用:①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;②降低发动机的排放污染;③改善发动机怠速及低速时的性能及稳定性。ECU根据发动机转速信号,通过改变翻板位置来改变进气行程•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。①双进气系统。低速用一条,高速用两条进气道②二阶段进气系统。低速用“长”高速用“短”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(VariableValveTiming&Liftelectroniccontrolsystem),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。(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。(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(Variabletimingcontrol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(Variablecamshaftcontrol),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(DoubleVANOS)。1.1.3VVT-i技术•VVT-i(VatiableValveTimingintelligent)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。•VVT-i控制器的结构:INA可变进气相位凸轮轴正时调节发动机机械部分内转子:–与凸轮轴刚性联在一起外转子:•与链轮刚性联在一起。差动销:–用于机械锁止InnenrotorAußenrotorDifferenzialdruckbolzen内转子外转子压力腔差动销滞后调节发动机机械部分单向阀油道(B)提前调节发动机机械部分单向阀油道(A)控制发动机机械部分单向阀流入机油流出机油•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板位置传感器车速传感器节气门控制ECU节气门执行器油门踏板位置传感器G79和G185•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。•1.2.3电子气门的应用•宝马汽车公司Valvetronic电子气门•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(FuelStratifiedInjection)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。•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•FSI发动机的工作原理基于分层进气原理。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。•1.3.3缸内汽油直喷系统在车上的应用•奥迪A6L3.2FSI和4.2FSI发动机,凯迪拉克CTS3.6LV6FSI发动机,大众高尔夫GolfVariant1.6FSI和2.0FSI发动机,一汽大众迈腾,保时捷卡宴Cayenne,斯柯达明锐Octavia1.8TFSI发动机,林肯MKR概念车,奥迪A53.2FSI和奥迪S5V8FSI发动机,西亚特FreetrackPrototype2.0TFSI发动机等。FSI分层燃烧简介•共有三种工作模式:–分层充气模式。–均质稀混合气模式。–均质混合气模式。基本原理1、分层充气模式进气:•节气门打开•进气歧管翻板•空气呈旋转状基本原理节气门进气歧管翻板上进气道旋转气流气流凹坑分层充气模式喷油:•开始。•结束。•燃油凹坑内•喷油时刻基本原理高压喷油阀燃油凹坑气流凹坑分层充气模式混合气形成:•发生在40°-50°曲轴角之间•空气-燃油比=1.6–3。基本原理混合形成区分层充气模式燃烧–缸壁热损耗小。–热效率提高了。•点火时刻范围窄。基本原理燃烧区2、均质稀混合气模式进气:•节气门大开•进气歧管翻板关闭基本原理节气门进气歧管翻板均质稀混合气模式喷油:•在点火上止点前300°时喷入•空气-燃油比约=1.55。基本原理喷射油束空气流均质稀混合气模式混合气形成:•可用时间较长。–均质混合气分配。基本原理稀混合气分配均质稀混合气模式燃烧:•燃烧发生在整个燃烧室内。•点火时刻可自由选择。基本原理燃烧区三、均质模式进气:•节气门按照油门踏板的位置来打开•进气歧管翻板根据工作点来打开或关闭–在中等负荷和转速范围时是关闭的基本原理进气歧管翻板节气门上进气道下进气道均质模式•喷油、混合气形成和燃烧与均质稀混合气模式是一样的•空气-燃油混合气=1基本原理高压喷油阀均质混合气分配燃烧区FSI燃油系统低压燃油系统在冷、热启动时系统构成:低压燃油系统系统构成:高压燃油泵油压调节阀N276油轨压力限制阀高压燃油压力传感器G247高压喷射阀N30-N33高压燃油系统高压泵燃油系统高压泵驱动电动燃油泵给高压泵预供油燃油轨压力缓冲器燃油计量阀290压力缓冲器NockenwelleAntriebsnockenfürKraftstoffpumpe燃油泵驱动凸轮凸轮轴供油工作原理燃油压力传感器燃油系统压力接口传感器元件(应变电阻)印刷电路板插头壳体隔块ASIC接触桥片压力恒定传感器的测量误差小于2%。燃油压力传感器燃油系统压力接口传感器元件(应变电阻)印刷电路板插头壳体隔块ASIC接触桥片镀有应变电阻钢膜弯曲电子分析机构高压喷油阀燃油系统任务:燃油形成细雾。计量出燃油量。将燃油喷到燃烧室内相应区域。在正确的时刻燃油被直接压入燃烧室。燃油分配管的入口(带细滤网)电磁线圈供电接头四氟乙烯密封圈压力弹簧带衔铁的阀针阀座出油孔喷油阀燃油系统单孔喷嘴,燃油喷束角为70°喷束倾角为20°燃油喷束角喷束倾角高压喷油阀燃油系统细滤网电磁线圈衔铁喷嘴针四氟乙烯密封圈必须更换预磁化电流喷油针升程喷油量喷油时间•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。•分层燃烧技术。•高能点火。2.2.4AudiDSG变速器•DSG变速器的技术源于1985年奥迪赛车上的双离合器变速器。•DSG变速器与一般的变速系统不同,它是基于手动变速箱,而不是自动。2.DSG变速器的特点。(1)DSG变速器没有变矩器,也没有离合器踏板。(2)燃油经济性好。(3)DSG变速器的反应非常灵敏。(4)车辆在加速过程中不会有动力中断的感觉,使车辆的加速更加强劲、圆滑。(5)DSG变速器的动力传送部件是一台三轴式6前进档的传统齿轮变速器,增加了速比的分配。(6)DSG变速器的多片湿式双离合器是由电子液压控制系统来操控的。(7)双离合器的使用,可以使变速器同时有两个档位啮合,使换档操作更加快捷。(8)DSG变速器也有手动和自动2种控制模式,除了排档杆可以控制外,方向盘上还配备有手动控制的换档按钮,在行驶中,2种控制模式之间可以随时切换。(9)选用手动模式时,如果不做升档操作,即使将油门踩到底,DSG变速器也不会升档。(10)换档逻辑控制可以根据司机的意愿进行换档控制。(11)在手动控制模式下,可以跳跃降档。3.DSG变速器的结构。•DSG变速器主要由多片湿式双离合器、三轴式齿轮变速器、自动换档机构、电子控制液压控制系统组成。其中最具创意的核心部分是双离合器和三轴式齿轮箱。•4.DSG变速器的工作。