车用动力的发展趋势

《车用动力的发展趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、3、请论述柴油发动机在现代车用动力中的优势和劣势，你认为将来车用动力的发展趋势是什么。答：汽车发动机中，汽油机凭借着电控汽油喷射和三效催化转化器，可以将有害排放物控制在较低的水平。柴油机由于其较高的压缩比，稀混合气燃烧以及无进气节流损失等原因，具冇热效率高、燃油经济性好、转矩特性好、低排放、可靠性高、使用寿命长等优点。凭借这些优点柴油机正逐渐成为汽车的主要动力。近些年来，随着增压屮冷、电控高压喷射、四气门等新技术的应用，柴油机迅速进入轿车领域，并将成为21世纪汽车产业的主导产品。在发达国家，重型车100%使用柴油机；在欧洲30%的轿车和90%的商用车使用柴油机；在日本柴油轿车约占10%,

2、柴油商用车占40%；在美国90%的商用车使用柴油机。受当前世界石油价格上涨以及环保要求的不断捉高，柴油轿车的比例正在不断捉高。我国通过充分利用和借鉴国外汽车公司在柴油机领域的研究成果，大力发展和推广了柴油机在汽车领域的应用。柴油机主要应用于汽车、拖拉机、工程机械、军用车俩、船舶和机车等方而，应用范围遍及农业、工业、交通和国防建设等各个领域。但是柴油机高的颗粒物PM、噪声和NOx等有害排放对大气环境和人类的健康造成了一定程度的威胁，所以欧洲、美国和H本等世界各国在大量采用柴油机的同时相继制定了越来越严格的排放法规。3.1未来发展趋势未来十年是汽车、船舶、工程机械、铁道机车等行业重要的发展阶

3、段，内燃机仍是各种交通机械的主要动力，这也必然是内燃机行业的转型期，随着燃油质量越来越高和内燃机技术的逐步成熟，提高了能源有效利用率，与此同时，替代燃料也得到了迅速发展，中小型涡轮增压内燃机的开发必定在节能环保方面带来深远彩响。3.1.1高经济性轿车正在向低油耗“3L汽车”的目标前进。所谓“3L汽车”是指轿车每百公里消耗不到4L的油料。为实现这一目标，10年来从三个方而进行努力：(1)减轻轿车总质量可节省30%〜35%油耗；(2)减小汽车阻力可节省35%的油耗;(3)捉高内燃机热效率可节省30%的油耗。根据目前的知识和成熟的技术，装有直喷柴油机(特别是电控共轨喷油系统)的轿车可首先实现这

4、一目标，而汽油机轿车则还要晚些时候才能达到该目标。为了达到这一目标，各汽车厂家采用了各种技术措施:（1）采用高效率的内燃机工作循环。如米勒（M订let）循环，高增压、中冷循环，内燃机与涡轮复合循环等。（2）改进进气系统，减小进气阻力，采用低涡流的进气道。进气系与内燃机进行良好的动态匹配，充分利用进气的脉动或共振能量，使内燃机的传矩特性可在宽广的转速范围内有较大的提高（可提高10%）,进气管、进气采用CAD、CAM、CAT技术。（3）采用多气门内燃机。小轿车内燃机从传统的二气门增加到3个、4个甚至5个气门，以弥补高速时气门时面值大幅下降（低10%〜40%）的需要，气门正时也可随工况而自动调

5、节。（4）改进燃烧室及燃烧进程。改进燃烧室形状及结构参数，捉高压缩比。在燃烧过程的研究手段上，采用可视化模拟实验，利用先进的激光技术和高速摄影。岀现了三维流动与燃烧模型对燃烧过程进行仿真计算的各种大型软件。（5）改进燃烧供给系。电控汽油机冇将汽油喷在气道内发展到直接喷在燃烧室内（像柴油机那样）的倾向。柴油机则采用高喷射压力（配低空气涡流）的喷油系统，如共轨式、蓄压式、单休泵等。在提高喷射压力的同时，燃油的喷油正时和喷油速率也可实现控制与调节。冇喷孔数进一步增加、喷孔直径进一步减小已达0.11mm~0.12mm的趋势。对喷孔的形状也在进行研究,从单一的圆形到其它形状，如长方形或夹气喷孔。另

6、一方面，可改变喷射规律，如采用先少喷后多喷的型线凸轮，多次间隙喷射等方式。（6）采用稀薄燃烧，高能点火。空燃比在20以上，点火能量在100町〜120mJ以上。（7）采用能量再生系统。如串接在内燃机和变速器Z间的电动机发电机和电容器等装置的能量再牛系统。当汽车加速时，电流冋流到电动机内帮助内燃机对汽车加速；汽车停止时，系统将内燃机关闭；汽车准备行驶时内燃机重新平衡地起动，由于内燃机不处于怠速运转，汽车具冇最佳的经济性。（8）降低运动机件的摩擦损失。（9）降低内燃机与汽车质量。每降低汽车（包括内燃机）质量100kg,汽车百公里油耗可减小0.6L〜0.7Lo3.1.2低公害减少排气污染及噪声辐

7、射，节省资源，实现低公害的“绿色汽车”或“环保汽车”相继出现，有害气体的排放量可比目前降低70%o其主要技术特征是：（1）降低油耗。所右降低油耗的一切措施可降低汽车右害气的排放和总排放量。（2）采用三效催化传换器及闭环控制。开发新的高效、廉价的三效催化转换器、电加热催化转换器和NOx还原三效催化转换器。（3）在燃烧室内安装电热塞。它可有效降低内燃机在冷起动或怠速时的HC、C0排放量，而在冷起动和怠速时的HC和C0排放量要占总排放量的