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汽車電控發動機原理.ppt

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汽車電控發動機原理襄樊學院汽車工程學院第一章 緒論發動機——汽車的心臟人們對發動機的要求:小型化、輕量化、高功率化 能量轉換:燃料的化學能?熱能?機械能 分類:經歷了由蒸汽機到內燃機的發展,種類繁多 一、往復活塞式 (普遍) 二、轉子式-汪克爾式 (The Wankel Engine) 優點:結構緊湊,運轉平穩,是高速車用發 動機的發展方向之一。 缺點:泄漏 1956 年德國工程師汪克爾制造出樣機。目前日本已用 于小轎車上,時速 200 km/h 左右。但光泄漏損失就要占30%以上。 第一章 緒論馬自達RX8轉子發動機 第一章 緒論往復式發動機與轉子發動機比較(1)往復式發動機優點: 1. 制造技術成熟,各種技術不斷完善,是世界上應用最廣的內燃機,保養維修成本低。     2. 工作可靠,良好的氣密性和功率傳遞可靠性。     3. 良好的燃油經濟性。 缺點:    1. 結構復雜,體積大、重量大。 2. 曲柄連桿機構中活塞的往復運動引起的往復慣性力和慣性力矩不能得到完全平衡,這個慣性力大小與轉速平方成正比,使發動機運轉平順性下降,限制發展高轉速發動機。    第一章 緒論    3. 由于四沖程往復式活塞發動機的工作方式為四個沖程中有三個沖程完全依靠飛輪慣性旋轉,導致發動機的功率、扭矩輸出非常的不均勻,盡管現代發動機采用了多缸和V型排列來減小這個缺點,但是不可能完全消除。(2)轉子發動機優點: 1. 體積小、重量輕,便于降低車輛重心。     2.結構簡單。相比較于往復式活塞發動機,轉子發動機減少了曲柄連桿機構,導致了發動機機構大為簡化,零件減少。     3.均勻的扭矩特性。由于轉子發動機一個氣缸同時有三個工作腔處于工作狀態,所以扭矩輸出比較于往復式活塞發動機更加均勻。第一章 緒論  4. 利于發展高速發動機,由于活塞轉子與主軸轉速比為1:3,故不需很高的活塞轉速即可實現發動機的高轉速。 缺點: 1.油耗高,尾氣排放難達標。因其每個氣缸有三個工作腔,活塞轉子每旋轉一周相當于有三個作功沖程;同時轉子發動機的燃燒室形狀不利于可燃混合氣的充分燃燒,從而導致廢氣中污染物含量較高。     2. 發動機的結構導致只能采取點燃式而不能采用壓燃式,即只能用汽油作為燃料而不能用柴油。     3. 由于轉子發動機采用偏心軸,導致發動機振動較大。     4. 功率輸出軸(主軸)位置高,不利于整車布置。     5. 轉子發動機的加工制造技術高,成本比較高。第一章 緒論三、擺動活塞式 (ROCKING PISTON ENGINE) 1979年日內瓦發動機展覽會上,展出了瑞士索羅圖恩的薩爾茨曼(W. Salemann )設計部門的擺動活塞式發動機。四、斯特林 (THE STIRLING ENGINE) 1816年由羅伯特·斯特林設想在氣缸外部燃燒的一種熱力發動機(外燃機),是現代發動機引人注目的一種。五、自由活塞式 (FREE PISTON ENGINE) 只相當于渦輪發動機的燃氣發生器。第一章 緒論往復活塞式發動機的分類 1、按燃油種類分類 汽油機,柴油機 2、按點火方式分類 自行著火 (壓燃式),外源點火 (點燃式) 3、按工作循環分類 四沖程,二沖程 4、按冷卻方式分類 水冷,風冷 5、按汽缸排列分類 直列式,臥式,V型,W型 6、按汽缸數目分類 單缸機,多缸機 (2,3,4,5,6, 8,10,12缸…) 7、按轉速分類 低速: n < 500 r/min,中速: 500 r/min < n 1500 r/min 第一章 緒論8、按增壓分類 增壓,非增壓9、按能源分類 (代用燃料) 壓縮天然氣,液化天然氣,液化石油氣,氫氣,甲醇,乙醇,二甲醚,植物油,電瓶,太陽能現代發動機的發展 60 年代以前: 動力性,可靠性,耐久性 70~80年代: 經濟性,動力性 90 年代口號: 清潔,經濟,安全1 、相關學科日益增多,學科之間相互滲透2 、標準化,系列化,通用化 (三化)3 、新材料,新工藝,新產品第一章 緒論4 、使用計算機設計、計算零部件及其配合,精密、準確、優化5 、設計、零部件生產商 分散?集中?分散 其主要原因是優化產品,節省開支,降低成本。甚至象豐田、寶馬這樣的超級企業有時也需合作開發新產品。6 、電控應用日益增多,混合氣制備更加完善7 、檢測設備、手段先進8 、低排放的代用燃料發動機正在普及,零排放的正在開發并進入實用第一章 緒論電子技術基于電、磁以及電磁效應1851年 倫科夫發明了電磁感應線圈1861年 愛蒂恩斯·雷諾發明了電子線圈點火裝置,并應用 于煤氣機上1886年 卡爾·奔馳利用電池和線圈點火方法開發出汽車點 火裝置,并應用于奔馳汽車上19世紀末到20世紀初,汽車電子技術主要用于完善汽油機的點火系統、發電機及蓄電池充電系統: 1887年博世將低壓永磁發電機應用于固定式汽油機上 1889年喬治·伯頓發明線圈點火系統用斷電器,調整了汽油機的點火裝置汽車電子技術的發展史第一章 緒論在晶體管和集成電路發明后,汽車電子技術又有了新的、飛躍性的發展 1951年博世公司率先開發了汽油噴射技術,并于1954年在轎車上采用了燃油噴射技術電子技術的發展也促進了傳感器技術和控制技術的發展,使得汽車電控技術更加成熟和完善 1977年日產和豐田汽車公司實現了氧傳感器反饋控制的汽油噴射系統汽車電子技術的發展史
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