．１２．科技论坛关于汽车发动机中几个关键技术的探讨张文峰（中煤龙化哈尔滨矿业有限公司，黑龙江依兰１５４８５４）摘要：随着日益强劲的工业高速发展，汽车时代的来临，汽车工业的发展也越来越迅速，而发动机是汽车制动中最重要的部分。本文主要探讨了汽车发动机中几个关键系统，并深入研究了汽车发电机的几个关键技术。关键词：汽车；发动机；关键技术；组成系统发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，汽车的动力性、机功率损耗。这种方法直接影响发动机损耗和冷却技术的效果以及经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油（柴发动机排放物的形成。研究表明，发动机工作温度对摩擦损失有很大油）或天然气的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞作影响。将冷却液排出温度提高到１５０。Ｃ，使气缸温度升高到１９５℃，油功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为耗则下降４％一６％。将冷却液温度保持在９０—１１５。Ｃ范围内，使发动机能量转换服务的，发动机伴随着汽车走过了１００多年的历史，无论是机油的最高温度为１４００Ｃ，则油耗在部分负荷时下降１０％。在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，但同时，提高发动机运行温度对发动机热承载能力提出了更高要其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者求对ＮＯｘ排放也有负面影响，同为燃烧室中ＮＯｘ的生成对温度的变们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的化十分敏感。因此，在排放要求较严格的情况下，提高温度设定点的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度。下面笔者对汽做法对于柴油机不适合；但是对于汽油机则很有潜力，在部分负荷下车发动机中几个关键技术进行系统阐述。提高冷却液温度可以使有效功率最大提高１０％。总之，无论是提高温１混合增压技术度设定点还是降低温度设定点都可能改善发动机的冷却性能，但是在相同发动机转速下，发动机的最大功率受到气缸内所能燃烧必须结合实际需要而合理应用。的每循环燃油量的，而燃油量的增加又受到每循环吸入气缸中２．２冷却机理的优化创新。发动机冷却系统零部件的低能耗和高新鲜空气量的。气缸内每循环进气量越大，才有可能喷入更多的效率同样是设计目标之一，零部件冷却效率的提高主要从几个方面燃油，发动机的功率和输出转矩才能得到提高。这样就ｆ｝｛现了增压技来实现：乱新材料的应用；ｂ．部件结构的新设计；ｃ．部件的智能驱动方术。通常采用的增压技术主要有机械增压技术和废气涡轮增压技术。式；ｄ．发动机常规冷却机理中的强化冷却措施如活塞的“内油冷”、排机械增压需要消耗发动机主轴输出功来驱动压气机，而废气涡轮增气门的“钠冷”以及喷油嘴的“内油冷”等内冷技术。压却能充分利用发动机废气能量来驱动压气机，因此，涡轮增压发动笔者认为，随着材料科学和加工工艺水平的不断进步，发动机的机的燃油经济性好。采用涡轮增压技术时，可以利用中冷器进一步提冷却机理有向强化内冷却、减弱甚至取消外冷却的方向发展的趋势，高发动机的充量密度。目前增压发动机基本上都采用废气涡轮增压这对于提高发动机的热效率等将产生巨大的推动作用。技术，只有极少量的高速小功率汽油机才会用到机械增压技术。涡轮２．３介质流动的合理组织。发动机的冷却介质主要包括水腔内冷增压技术的应用在提高内燃机的升功率和燃油经济性、降低排放等却液和空气侧冷却空气。方面发挥了重要的作用，被誉为内燃机发展史上的第二个里程碑。车２．３．１水腔内冷却水流动的研究状况及趋势。改进发动机冷却水用增压柴油机随着增压压比的提高，低工况进气不足的问题尤显突套结构是研发高强化发动机关键环节。１９９２年ＣｌｏｕｇｈＭＪ．提出了出，涡轮响应滞后不仅影响了加速性和转矩特性，还造成了车辆启动“精确冷却”的概念（即利用最少的冷却以达到最佳的温度分配），其应时排放指标的恶化。涡轮增压器本身的性能及可靠性制约了涡轮增用的潜在优势在于降低摩擦系数和冷却水泵功率消耗，提高平均有压技术的发展。当前主要采用两种办法解决，一是对增压器本身进行效压力和抗爆性。ＣｏｕｅｔｏｕｓｅＨ．等人提出分流式冷却技术的设计ｆ（ｆ１０气优化；二是采用新的增压系统。国内外先后出现了减小增压器叶轮直缸盖和气缸体有不同的冷却回路，使得气缸盖和气缸体具有不同温径，降低进气系统的容积，采用脉冲增压，使用压缩空气或电机提供度）其优势在于使发动机各部分在最优的温度设定点工作，达到较高辅助动力，高工况时采取废气旁通以及涡轮流通截面积可变等一系的冷却效率。研究实践表明，无论是精确冷却技术还是分流式冷却技列改进技术。目前带废气旁通阀增压器以及可变几何参数增压器技术，都要求对发动机冷却水套进行必要的改进以优化冷却液流动。从术应用最为广泛，但它们只是围绕对废气能量利用效率的提高上，技设计和使用角度看，分流式冷却和精确冷却相结合具有很好的发展术上已经接近极限。前景，有利于形成理想的发动机温度分布，满足发动机对未来冷却技混合增压系统正是从有效利用发动机废气可用能量的角度发展术的要求。起来的一种新型增压方案。这种增压统以废气涡轮增压技术为基础，２．３．２空气侧冷却空气流动的研究状况及趋势。车辆迎风空气侧在常规涡轮增压器主轴上添加一个既能电动又能发电的高速电机。冷却空气流动的组织在很大程度上制约着冷却水冷却效果同时也影当发动机废气驱动涡轮的能量超过压气机压缩空气需要消耗的能量响发动机的工作性能。空气侧部件空间安装分布对空气流动和温度时，剩余的机械能通过安装在涡轮增压器转轴上的高速电机发电，能分布影响显著，其中，风扇是研究的焦点。Ｄｅｌｐｈｉ汽车公司提出了新量被保存到蓄能单元中。当涡轮回收的废气能量不能满足压气机压的中冷器一风扇一散热器布置顺序的冷却模块（ＣＦＲＭ）概念，即将风缩进气时，蓄能单元给高速电机供电，高速电机在电动机模式下驱动扇置于中冷器和散热器之问，在保证风扇提供相同的质量流量的前涡轮增压器转子加速运转。高速电机通过电控单元在发电机和电动提下．ＣＦＲＭ所需的风扇转速要远远低于传统的ＣＲＦＭ，可以节约机的工作模式之间切换，调节输入高速电机的电能方向及大小，提高１９％的风扇耗功。ｎｇｙＳｒｕｎＡＰ等人甚至提出取消冷却风扇在车厢加热发动机的稳态和瞬态特性。器处加装风机的方案，能降低成本达３０％，质量减轻达３０％，对不带２冷却技术空调的车辆，尤其是小型车辆应用前景更好。冷却系统设定的冷却温度是以满负荷时最大散热率为基础，因结束语此，可以通过改变冷却液温度设定点来改善发动机和冷却系统在部汽车发动机性能的影响日益显著。目前，几乎所有的发动机强化分负荷时处于不太理想状态时的性能。升高或降低温度点在不同情都面ｌ临着如何解决高功率密度下的冷却及热平衡问题，既在提高输况下各有优长。出功率的同时，义要兼顾油耗的经济性和排放的环保性。这些都汽车２．１提高温度设定点。提高温度的优点是：于提高了发动机的运发动机技术的性能提出了新的要求，开发高效、可靠、经济、环保的发行温度和机油温度。减少了发动机的散热量和摩擦损失，提高冷却液动机，已成为发动机进一步实现技术突破的关键所在。因此，采用先和金属温度会改善发动机和散热器热传递效果，降低冷却液流速，减进的技术设计理念应用柴油机现代设计技术提出设计规范与策略，少水泵的标定功率而改善发动机的燃油经济性从而降低发动机的辅对推动汽车发动机技术进步具有重要的研究价值。万方数据
