可变压缩比技术的研究与展望.pdf

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1、第4期2010年8月内燃机InternalCombustionEnginesNo．4Aug．2010可变压缩此技术的研究×·：t：-：t：-：t×t×t：t=年名0空：周·：巅壤靖牵：芏黼：*×t。。。。+。。，+．‘。++‘+++’++．‘‘西南交通大学：四Jr1。成都,6t003以+．。．摘要：解决动力性、燃油经济性及排放性能之间的矛盾一直是发动机技术研究的重点，而可变压缩比技术是解决这一矛盾的技术之一。主要介绍了发动机可变压缩比技术的概念、研发进展、实现方案、优点及存在的问题，对其未来的发展做了展望并提出了一些建议。．

2、关键词：发动机；可变压缩比；VCR；性能中图分类号：TK401文献标识码：A文章编号：1000—6494(2010)04-0044—03StudyandExpectationofVariableCompressionRatioTechnologyNIU．Zhao-wen，ZHOUBin，ZHANJing-hua，WANGHao-jie(SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Tosolvethecontradictionamongpowerperfor

3、mance，fueleconomyandemissionperformanceisconstantlythekeypointoftheresearchofengine，andoneofthecrucialtechnologiesofsolvingthisproblemisVariableCompressionRatiotechnology．Thispapermainlyintroducestheconcept，researchdevelopment，realizationscheme，advantagesand80mepro

4、blemsofVariableCompressionRatiotechnologyofengine，andgivesprospectsandadviceforthistechnology．Keywords：engine；variablecompressionratio；VCR；performance严峻的能源形势和日益严格的排放法规使传统发动机，尤其是传统的车用发动机面临着严峻的生存挑战。一直以来，既有良好的动力性能又有良好的燃油经济性和排放性能是发动机所追求的目标，然而这些性能在一般的发动机上又没法同时获得。为了解决这个矛

5、盾，一些新技术如可变技术应运而生，其中像可变气门正时、可变气门行程、可变进气歧管、可变喷油及可变增压等技术都为人熟知并已在许多车型上使用。可变压缩比技术也是其中很有潜力的一种，能够很好地改善发动机热效率、燃油经济性和排放性能，但由于种种原因发展相对滞后。1概念可变技术是内燃机相关系统的结构或参数随着使用要求和工况的变化而变化，使内燃机在各种工况下都达到理想的工作效果，综合性能指标得到大幅提高，并能够避免不正常燃烧及超负荷工作等发生的一种技术。我们知道，发动机从设计制造好之作者简介：牛钊文(1980-)，男，甘肃张掖人，硕士研

6、究生，主要研究方向为内燃机燃烧与排放控制。收稿日期：2010-03—11后，其很多参数如配气相位、压缩比等就是固定不变的，这些参数只是综合各种工况下最好状态后的折中，这使发动机不能完全发挥其性能。发动机研究者们一直致力于提高发动机的各种性能，如果将一个个不可变的结构及参数变成可随相应工况和需要灵活可变的，则能在很大程度上改善发动机的综合性能。可变技术就是基于这种想法而出现的，其在解决较大转速和负荷范围内的动力性与经济性及排放性的矛盾显示出独特的优势。压缩比是气缸总容积与燃烧室容积的比值，其表示活塞由下止点运动到上止点时气缸内

7、气体被压缩的程度，是衡量发动机性能的重要参数，是影响发动机效率最重要的因素之一。一般来说，压缩比越高，发动机的性能就越好。对于传统的发动机，一经设计好其压缩比是固定不变的，因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数。现代汽车发动机的压缩比汽油机一般为8～12，柴油机一般为12-22。可变压缩比技术主要是针对增压发动机的一种技术。固定的压缩比不能充分发挥发动机的性能，事实上在小负荷、低速运转时，发动机的热效率低，相应地综合性能比较差，这时可以用较大的压缩比，而在第4期牛钊文等：可变压缩比技术的研究与展望·45·大负荷、高转速运

8、转时，若压缩比过高，则很容易发生爆震并产生很大的热负荷和机械负荷，这时可以用较小的压缩比。随着负荷的变化连续调节压缩比，可以最大限度地挖掘发动机的潜力，使其在整个工况区域内有效提高热效率，进而提高发动机的综合性能。2国内外关于可变压缩比的研究关于可变压缩比技术的研究起步较早，最早主要是在压