汽油机节能和排放

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1、汽油机节能和排放      1. 多气门技术     一般情况下，汽油机需要能充分进气和充分排气，并根据需要灵活调节。先进的充气技术通常一般主要指多气门技术、气门可变技术，而增压技术本质上也可以归纳为先进的充气技术。     多气门技术指发动机每缸进气门数在两个或两个以上。与二气门发动机相比，每缸四气门(二进二排)或五气门(三进二排)设计一方面可增大进气流通面积，提高充量系数，减小泵吸损失，提高发动机经济性和高速时的动力性；另一方面每缸多气门便于火花塞居中布置，缩短火焰传播距离，降低爆燃倾向，提高压缩比。多气门发动机的每个气门较小，因此，每个气门的惯性质量也较小，这

2、为提高发动机的转速进而提高发动机的：升功率提供了可能。德国FEV汽车技术研究所对多台四气门和二气门发动机进行了性能试验，结果表明：采用四气门后，在额定转速时，发动机充量系数提高15％，平均有效压力提高25％，压缩比提高一个单位，升功率达到65kW／L，升扭矩达到105(N·m)／L，最低比油耗达245gkW·h，已达到了涡流室式柴油机的油耗水平。目前多数轿车发动机(如夏利2O0O轿车装载的丰田8A—FE16气门发动机)采用每缸4个气门的配置，使发动机的动力性和经济性得到最佳发挥。有的发动机还采用了每缸5气门的配置(如奥迪A6发动机)。汽油机多气门化已成为当代汽车发动

3、机的基本配置。  2. 可变气门技术      在普通的发动机上，进气I]和排气1]的开闭时间和升程是固定不变的，在发动机运转过程中是不能改变的，不能满足发动机各种转速下对气门开启的不同需要。可变气门技术则使进排气根据需要，灵活调整发动机的进气和排气，使得发动机效率更高。根据灵活调节的范围和程度的不同，又可以分为气门正时可变、气门正时连续可变、气门升程可变、气门正时和升程都可变等类型。  3. 气门脚间隙取允许值的上限     由于气门重叠角的存在，发动机排气冲程后期、进气冲程初期必然有部分新鲜混合气直接从尾气中排出，形成排气污染。气门重叠角越大，尾气中的HC含量越

4、多，因此在调整气门脚间隙时取允许值的上限，可减小气门重叠角，从而降低HC的排放。   4.增压技术     增压可以提高发动机的升功率，减少发动机的体积和重量，改善整车的燃油经济性。涡轮增压在柴油机上应用很早，现如今在汽油机上也算不上新技术。但是，近年来涡轮增压技术在汽油机上的应用却有了质的突破，新一代的涡轮增压发动机功率更大，可靠性和易维护性都大有提高。此外可变螺距、双涡轮等新技术的出现，使得涡轮增压发动机的滞后问题也基本得以解决。特别值得一提的是，不少国外厂家纷纷将新一代涡轮增压技术与缸内直喷技术相结合，成为了小排量高性能汽油发动机的全新典范。装备此类发动机的普

5、通家用轿车拥有相当可观的升功率，其加速性能甚至可以媲美那些大排量的高性能跑车。  5.底盘维护     底盘维护对汽车排放性能有间接影响。如维护中摩擦阻力增大，轮胎气压不足，滚动阻力增大，汽车的加速时间延长，从而使发动机在浓混合气状态下工作时间过长，排污量增加。在底盘维护中，凡是影响汽车加速性能、动力传递和变速器换挡灵活性的项目都可能间接影响汽车的排放性能。因此，为了减轻汽车排气污染，必须加强底盘维护。  6.废气再循环(EGR)技术     废气再循环(EGR)(23增大了发动机的充量系数，提高了发动机的热效率，减少了发动机的泵吸损失，降低了燃油消耗；同时由于废气

6、中的CO、N、H2O等惰性气体具有较高的比热容，多变指数低，使得最高燃烧温度降低，抑制了NO(x)的生成，改善了发动机的排放废气再循环(EGR)技术必须严格控制发动机在各工况下的废气再循环量，即废气再循环率。废气再循环率过小或过大都不能使发动机的性能得到最佳发挥。一般发动机在各工况下的废气再循环率大小通常由发动机电子控制系统来完成。废气再循环(EGR)技术有缸内和缸外废气再循环两种缸内废气再循环主要通过可变配气相位实现；缸外废气再循环有冷却和不冷却再循环之分。Ricardo公司最新研制开发的具有可变滚流结构的CCVS系统，使缸内混合气实现良好的排气分层燃烧(EGS)

7、，EGR率最大达到空气量的70％，其可变气门正时系统可在发动机不同负荷条件下实现不同的气门升程，使缸内实现不同的滚流比，实现高的EGR容受度，低的NO(x)排放。  7.电子控制技术     电子控制系统的基本功能是电子控制燃油喷射(EFI)和电控点火(ESA)，此外还有爆燃控制(KCS)、怠速控制(ISC)、节气门控制(ECT)、电控EGR、涡流控制(SCV)和在线诊断系统(OBDS)等等。电控燃油喷射(EFI)技术的发展经历了进气管单点喷射(SPI)、多点喷射(MPI)和缸内直接喷射(GDI)等阶段，电控燃油喷射(EFI)技术的应用使得发动机各缸的混合气在质