中文名 | GDI發(fā)動機 | 外文名 | Gasoline Direct Injection engine |
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類????別 | 發(fā)動機 | 起源于 | 日本三菱 |
技術(shù)特征 | 低的燃油消耗、增大功率扭矩 | 行????業(yè) | 世界汽車工業(yè) |
GDI發(fā)動機的研究始于德國,早在50年代,德國就有直噴二沖程汽油機裝車應市,甚至還裝到聲名顯赫的SL級奔馳轎車上,但是很快就銷聲匿跡。后來德國的設(shè)計師們,無論是奔馳、寶馬,還是大眾,對于汽油直接噴射都采取皺眉揮斥的態(tài)度。因為根據(jù)試驗,他們認為這種發(fā)動機運轉(zhuǎn)性能差,汽車幾乎無法開,廢氣問題也無法解決,于是便停止了GDI發(fā)動機的研制開發(fā)。
GDI發(fā)動機的研制開發(fā),可謂花開在德國,果卻結(jié)在日本。三菱汽車公司GDI發(fā)動機的研制成功令全世界的汽車制造商和發(fā)動機制造商瞠乎其后,于是世界車壇掀起了GDI發(fā)動機研制開發(fā)利用熱潮。從此,汽油機的發(fā)展又邁出新的一步,這也將推動世界汽車工業(yè)的發(fā)展。
在超稀薄燃燒時, 噴油時刻為壓縮行程后點火前, 此時氣缸內(nèi)空氣密度高, 燃油經(jīng)高壓噴嘴噴入后容易霧化;又由于活塞曲頂?shù)淖饔? 使得混合氣形成渦流并呈層狀分布(圖4) , 即混合渦流上行時靠近火花塞部分的混合氣濃度高, 而遠離火花塞部分的濃度低。靠近火花塞的混合氣濃度高, 便先著火, 當著火后氣缸內(nèi)溫度壓力提高, 混合氣濃度低的部分也能連續(xù)穩(wěn)定地燃燒。圖5 表示了混合氣形成的過程。
發(fā)動機大負荷運轉(zhuǎn)時要求發(fā)動機要具有較大的升功率。GDI發(fā)動機采用直立進氣使得進氣阻力減小, 同時進氣行程中燃油直接噴射使進氣冷卻, 因而提高了進氣效率, 由于采用缸內(nèi)直噴, 燃油在燃燒室內(nèi)氣化, 氣化熱冷卻了吸入的空氣, 使空氣密度增加; 同時, 汽油在氣缸內(nèi)氣化也冷卻了燃燒室, 從而降低了發(fā)動機的爆震傾向, 這樣在設(shè)計發(fā)動機時便可提高壓縮比(有的可達12)。
gdi發(fā)動機簡介
GDI發(fā)動機,是近年來國外內(nèi)燃機研究與開發(fā)的熱點。專家認為,汽油機直噴技術(shù)的出現(xiàn),使汽車 發(fā)動機技術(shù)進入了一個嶄新的時代,它在21世紀有取代傳統(tǒng)的汽油機和柴油機的趨勢,成為轎車最理想的動力裝置。
一、嚴禁用高壓水槍進行清洗雖然發(fā)動機艙內(nèi)的部件很多都做了防水處理,但很多汽車均采用電子控制燃油噴射系統(tǒng),發(fā)動機艙里會安裝有發(fā)動機電腦、變速箱電腦、點火電腦及各種傳感器和執(zhí)行器等。如果這些電子原件接觸到...
換發(fā)動機有3種來源。直接4S店的原型全新發(fā)動機。這是最豪氣的方式,特別是對于年份比較久的發(fā)動機,甚至可能發(fā)動機的價格比二手車價格更高。優(yōu)點是品質(zhì)有保證,質(zhì)保期長,在授權(quán)的4S店進行更換,師傅的經(jīng)驗也比...
放置在汽車的中部,但不是正中部,只是在后車輪軸與駕乘艙之間的發(fā)動機叫中置發(fā)動機也可以說那里是車子的重心位置 后置發(fā)動機往往對應于一些后輪驅(qū)動的大馬力車型只要是在后輪軸上方的位置
GDI發(fā)動機,是近年來國外內(nèi)燃機研究與開發(fā)的熱點。專家認為,汽油機直噴技術(shù)的出現(xiàn),使汽車發(fā)動機技術(shù)進入了一個嶄新的時代,它在21世紀有取代傳統(tǒng)的汽油機和柴油機的趨勢,成為轎車最理想的動力裝置。
在超稀薄燃燒時, 噴油時刻為壓縮行程后點火前, 此時氣缸內(nèi)空氣密度高, 燃油經(jīng)高壓噴嘴噴入后容易霧化;又由于活塞曲頂?shù)淖饔? 使得混合氣形成渦流并呈層狀分布(圖4) , 即混合渦流上行時靠近火花塞部分的混合氣濃度高, 而遠離火花塞部分的濃度低??拷鸹ㄈ幕旌蠚鉂舛雀? 便先著火, 當著火后氣缸內(nèi)溫度壓力提高, 混合氣濃度低的部分也能連續(xù)穩(wěn)定地燃燒。圖5 表示了混合氣形成的過程。
發(fā)動機大負荷運轉(zhuǎn)時要求發(fā)動機要具有較大的升功率。GDI發(fā)動機采用直立進氣使得進氣阻力減小, 同時進氣行程中燃油直接噴射使進氣冷卻, 因而提高了進氣效率, 由于采用缸內(nèi)直噴, 燃油在燃燒室內(nèi)氣化, 氣化熱冷卻了吸入的空氣, 使空氣密度增加; 同時, 汽油在氣缸內(nèi)氣化也冷卻了燃燒室, 從而降低了發(fā)動機的爆震傾向, 這樣在設(shè)計發(fā)動機時便可提高壓縮比(有的可達12)。
GDI發(fā)動機與傳統(tǒng)的汽油機相比,其要求使混合氣在中小負荷實現(xiàn)分層,那么燃燒系統(tǒng)的設(shè)計非常重要。它依靠燃燒室形狀、氣流運動和噴霧形態(tài)的相互配合形成所需的分層混合氣。按混合氣形成的方式不同,可以分為三種:
采用噴霧引導的GDI發(fā)動機將火花塞與噴油器布置得很近,并位于燃燒室中心或附近。這樣布置結(jié)構(gòu)簡單,火花塞周圍容易形成較濃的混合氣,并在較小的空間范圍內(nèi)產(chǎn)生有效的混合氣分層,同時采用強渦流保持混合氣分層的穩(wěn)定性。然而火花塞與油束間距離過短,限制了進氣門面積,影響充氣效率的提高,同時油霧也容易打濕火花塞,造成積炭和點火困難,火花塞使用壽命下降。該系統(tǒng)強烈地依賴裝置的形狀和噴霧特性的容忍度。然而,噴束引導型燃燒系統(tǒng)卻有著實現(xiàn)更稀燃燒和擴大稀燃區(qū)域的潛力,噴束引導燃燒系統(tǒng)成為許多廠家和科研機構(gòu)開發(fā)的下一代燃燒系統(tǒng),是目前分層稀燃直噴燃燒系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。
在壁面引導的GDI發(fā)動機中,中間布置火花塞,側(cè)面安裝噴油器。噴油器將油束直接噴射到燃燒室內(nèi),利用特殊的活塞凹坑形狀配合氣體滾流運動,將燃油蒸汽導向火花塞,并在火花塞周圍形成合適濃度的混合氣。由于從混合物形成到點火的時間較長,就會有較大的可燃燃空比混合物的區(qū)域。這種方法的對噴霧和安裝位置的容忍度有很小的敏感性。但該中系統(tǒng)需要較好燃燒室形狀,那么對于加工和設(shè)計來說就增加了難度。
氣流引導的GDI發(fā)動機將噴油器和火花塞遠距離布置。與壁面引導相比:噴油器不再把燃油直接噴向活塞頂凹坑內(nèi),而是對準燃燒室的中心噴向火花塞(但不朝向火花塞電極),綜合利用進氣道和活塞表面在缸內(nèi)形成的滾流與渦流運動實現(xiàn)混合氣的分層。對于燃燒過程和減少污染物生成都有利。該系統(tǒng)在混合氣制備和運輸?shù)交鸹ㄈ^程中都要靠充量運動來控制,就需要精確的充量運動控制。FEV公司用連續(xù)可變滾流系統(tǒng)(CVTS)來控制充量運動。這樣也增加了控制難度。
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評分: 4.4
這次的培訓主要是按照以下的流程來講解: 發(fā)動機的歷史 發(fā)動機的分類 發(fā)動機的構(gòu)造和原理 發(fā)動機的裝配 發(fā)動機電氣知識講解 發(fā)動機的維修和保養(yǎng) 一、柴油機的歷史 18 世紀后半期,歐洲各國在迎來巨大轉(zhuǎn)折期的產(chǎn)業(yè)革命時,誕 生了世界首輛汽車。第 1輛汽車是蒸氣汽車。但是,對于持續(xù)擴大的 產(chǎn)業(yè),蒸氣機已無法適應, 漸漸地在汽車和汽油發(fā)動車等的發(fā)動機內(nèi) 部,在燃燒后產(chǎn)生動力,再轉(zhuǎn)移到為內(nèi)燃機。其中便誕生了具有良好 熱効率的柴油發(fā)動機。 說到柴油發(fā)動機,不得不提到『魯?shù)婪颉さ腺悹枴?,這是個重要 的人物。他是柴油發(fā)動機的發(fā)明者,并確立了基本原理,被稱為柴油 機之父。柴油發(fā)動機就是用他的名字命名的 傳統(tǒng)柴油發(fā)動機的特點:熱效率和經(jīng)濟性較好 柴油機采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度,使空氣溫度超過 柴油的自燃燃點, 這時再噴入柴油、 柴油噴霧和空氣混合的同時自己 點火燃燒。因此,柴油發(fā)動機無需點火系。同時,柴
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①部件所需必要性能發(fā)動機閥門(以下簡稱閥門)的作用是從活塞的吸入側(cè)吸入燃料和空氣,然后從活塞的排出側(cè)將燃燒氣體排出。閥門與活塞連動進行著高速往復運動,起著活塞內(nèi)氣體開閉閥的作用。閥門在往復運動的時候,閥門傘部的外周面因與活塞頂側(cè)接觸,所以要求有高的耐磨性(高溫硬度),另外因為從傘到軸的頭部要承受重復載荷,所以需要有必要的疲勞強度,同時也要求具有耐氧化和耐高溫腐蝕性。
TGDI基本信息簡介
?顧名思義,TGDI需要拆開來解讀,T便是Turbo,就是渦輪增壓的意思,GDI就是Gasoline Direct-Injection 汽油直接噴射的意思。換個通俗易懂的解釋,就是渦輪增壓缸內(nèi)燃油直噴發(fā)動機。
作為目前最為先進的動力系統(tǒng),TGDI發(fā)動機融合了渦輪增壓中冷TCI、燃油缸內(nèi)直噴GDI的發(fā)動機先進技術(shù),具備動力強勁、燃油經(jīng)濟等諸多優(yōu)點。在國外,TGDI常常用于F1專業(yè)賽車上,由此可見其動力有多么的強悍。目前這項技術(shù)可以說已經(jīng)被廣泛應用,例如奔馳、寶馬、通用、本田等國際汽車企業(yè)都將TGDI技術(shù)視作爭奪未來汽車市場的制高點,加以開發(fā)、利用。TGDI技術(shù)也不由自主的成為了國際汽車企業(yè)技術(shù)水準、研發(fā)能力的一把衡量標尺。
雖然這項技術(shù)性能非常出色,但由于研發(fā)成本較高以及技術(shù)限制,我們國家在燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)領(lǐng)域一直屬于落后的狀態(tài)。然而隨著“瑞麟G5”引擎在北京車展的亮相,這一現(xiàn)狀已得到了根本的改變。此次出現(xiàn)在北京車展的瑞麒G5 ,其技術(shù)的先進性足以媲美國外的同類發(fā)動機,代表了中國渦輪增壓引擎的最高技術(shù)水準,也實現(xiàn)了中國在燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)領(lǐng)域的突破。這款“驕傲的心臟”除了采用渦輪增壓中冷、燃油缸內(nèi)直噴技術(shù),還應用了可變氣門正時技術(shù),最大功率可達144/5500rpm,最大扭矩達290 N·m /1800 rpm。不僅動力性能可以媲美“油老虎”的美系車,同時燃油經(jīng)濟性還可以與日系車相當,可以說達到了一種最完美的平衡。當然這還不是最值得我們關(guān)注的地方,因為再優(yōu)秀的技術(shù)如果無法普及也依然是望梅止渴,然而瑞麒G5并沒有讓我們失望,因為它是目前中國第一款自主制造并達到量產(chǎn)標準的TGDI引擎!
那TGDI到底代表什么呢?這背后的意義可以說絕對超乎我們的想象。首先我們暫且不說這項汽車最為關(guān)鍵的技術(shù)被瑞麒G5突破這樣的一個事實。僅日后這項技術(shù)為我們國內(nèi)汽車所帶來的改變就值得我們期待。同時作為目前全國唯一投產(chǎn)并已上市的自主“大腦”,它將為我們的汽車產(chǎn)業(yè)帶來一種全新的變革。因為在此之前,整個技術(shù)都被外來汽車巨頭所控制,技術(shù)代表什么?這個意義我想也不用多加闡述,因為關(guān)鍵技術(shù)上的缺失而受制于人的例子舉不勝舉,而這種現(xiàn)象在汽車行業(yè)之中尤為明顯,沒有技術(shù)就沒有主動權(quán),不僅對于國內(nèi)汽車廠商的發(fā)展來說處于劣勢,對于我們普通的消費者來說,也要面對著坐地起價的霸王條款。所以這個技術(shù)的突破,不僅是對瑞麒G5技術(shù)研發(fā)實力的一種肯定,更是對這種壟斷行為的一種有力回擊!當然這項技術(shù)的普及發(fā)展還需要一定的努力,這不僅需要瑞麒自身的努力同時更需要全體自主品牌的共同努力,這樣我們國家汽車工業(yè)的整體實力勢必會得到一種質(zhì)的提升!
同時從瑞麒G5 TGDI量產(chǎn)的這個信息我們不難發(fā)現(xiàn),如今我們國家的自主品牌已真正具備了與合資品牌抗衡的實力。甚至在某些方面已超越了合資品牌,這已成為了一個不爭的事實!從之前搭載引擎的瑞麒G5挑戰(zhàn)紐博格林F1賽道并創(chuàng)造8分56秒世界紀錄,成為國人眼中當之無愧的榮耀之車!到如今瑞麒G5 版“頂級心臟”的面世,這無疑是對我們自主品牌實力的一種最佳肯定!也許在不久的將來,我們就能從瑞麒G5身上領(lǐng)略到世界最強動力的風采,感受"中國制造"高端商務車型的品牌魅力。
1.獨有技術(shù)特性
高壓缸內(nèi)直噴技術(shù)THP
- PSA和BMW聯(lián)合開發(fā)的均質(zhì)混合燃燒的增壓直噴系統(tǒng), 采用稀混合氣分層燃燒,進一步降低油耗并減少CO2排放,具有達到未來超低排放法規(guī)的潛力,代表了GDI發(fā)動機的重要發(fā)展方向;
- 噴油嘴設(shè)置在汽缸內(nèi),燃油通過高壓直接注入燃燒室,噴油更加直接和精確;
- 進氣道或進氣歧管內(nèi)取消噴油嘴,進氣更加順暢;
- 120 bars高壓噴射,燃油高度霧化,油液霧化時可吸收熱量,降低爆震傾向,因此直噴發(fā)動機可實現(xiàn)高壓縮比;
- 高壓噴射出的燃油顆粒十分微小,能充分與空氣混合,燃燒更加徹底,從而提升動力性和經(jīng)濟性。
Twin scroll雙渦道渦輪技術(shù)
- 該技術(shù)將排氣階段互不干涉的1、4缸與2、3缸排氣分別導向渦輪,實現(xiàn)兩組氣缸的進排氣節(jié)拍一致,從而避免了排氣干涉,保證廢氣能夠最大程度地推動渦輪,帶動壓氣機對進氣增壓,變廢為寶,使熱效率提高,進氣形式由負壓吸氣變成強制壓氣,減少泵氣損失,提高動力性和經(jīng)濟性,結(jié)合中冷器對增壓高溫空氣冷卻,降低進氣溫度,增大進氣密度,提高充氣效率。充氣效率提高,相應提升了燃油使用率,可在排量不變的前提下大幅提高動力水平;
- 有效減少傳統(tǒng)渦輪增壓發(fā)動機普遍存在的渦輪遲滯現(xiàn)象,其渦輪增壓在轉(zhuǎn)速僅為1000轉(zhuǎn)/分時就開始介入發(fā)揮作用,當轉(zhuǎn)速升至1400轉(zhuǎn)/分時即可輸出240N.m的最大扭矩峰值,且峰值可一直保持到4000轉(zhuǎn)/分,全面覆蓋了從起步加速到高速巡航的寬泛轉(zhuǎn)速區(qū)間,并可輸出120KW的最大功率。
ECU控制連續(xù)可調(diào)變排量機油泵
- 采用ECU控制的變排量機油泵,能夠根據(jù)不同轉(zhuǎn)速連續(xù)改變排量,避免了傳統(tǒng)定排量齒輪機油泵在高轉(zhuǎn)速下的泵油損耗,達到節(jié)能減排的目的。
離合式水泵+電控節(jié)溫器
- 冷車啟動時,水泵傳動斷開,水泵停止工作,可使發(fā)動機快速暖機,同時降低油耗;
- 水溫達到正常時,水泵傳動結(jié)合,水泵正常工作。
全鋁合金輕量化設(shè)計
- 整機全鋁設(shè)計,高壓鑄鋁缸體,相比同排量鑄鐵缸體約減重1/3,有效實現(xiàn)輕量化,同時鋁合金缸體散熱效率更高,可降低發(fā)動機熱負荷。高剛性的剛體有效的減輕了振動和噪聲;
- 采用集成式鑄鋁缸蓋。
2. 先進技術(shù)特性
CVVT連續(xù)可變進氣正時系統(tǒng)
- 對進氣正時相位提供最大70°曲軸轉(zhuǎn)角的可變角度,保證發(fā)動機在不同工況下的充氣效率;
- 改善怠速穩(wěn)定性;
- 有效提升低速扭矩表現(xiàn),保證低速動力性;
- 有效提升高速功率表現(xiàn),提高駕駛愉悅性;
- 顯著降低油耗和排放;
活塞獨立冷卻系統(tǒng)
- 通過噴嘴對活塞底部噴射機油,降低活塞工作溫度,噴油量可隨油壓調(diào)節(jié);
- 為高速運轉(zhuǎn)的活塞提供良好冷卻效果,提高活塞的使用壽命。
機油溫控系統(tǒng)
- 通過熱交換器,利用冷卻液對機油進行降溫,保持機油維持正常工作溫度;
- 避免因機油溫度過高而導致黏度減小、潤滑效果降低,保證發(fā)動機時刻得到良好潤滑,降低發(fā)動機磨損,提高經(jīng)濟性,延長機油使用周期。
"microgroove"軸瓦微槽加工技術(shù)
- 采用微槽加工技術(shù),增強軸瓦儲油能力,保證高效潤滑性能,加快軸瓦與曲軸之間的早期磨合,延長軸瓦壽命。
- PSA和BMW聯(lián)合開發(fā)的均質(zhì)混合燃燒的增壓直噴系統(tǒng), 采用稀混合氣分層燃燒,進一步降低油耗并減少CO2排 放,具有達到未來超低排放法規(guī)的潛力,代表了GDI發(fā)動機的重要發(fā)展方向;
- 噴油嘴設(shè)置在汽缸內(nèi),燃油通過高壓直接注入燃燒室,噴油更加直接和精確;
- 進氣道或進氣歧管內(nèi)取消噴油嘴,進氣更加順暢;
- 120 bars高壓噴射,燃油高度霧化,油液霧化時可吸收熱量,降低爆震傾向,因此直噴發(fā)動機可實現(xiàn)高壓縮比;
- 高壓噴射出的燃油顆粒十分微小,能充分與空氣混合,燃燒更加徹底,從而提升動力性和經(jīng)濟性。
- 該技術(shù)將排氣階段互不干涉的1、4缸與2、3缸排氣分別導向渦輪,實現(xiàn)兩組氣缸的進排氣節(jié)拍一致,從而避免了排氣干涉,保證廢氣能夠最大程度地推動渦輪,改善低速扭矩,并提升排氣效率;
- 有效減少傳統(tǒng)渦輪增壓發(fā)動機普遍存在的渦輪遲滯現(xiàn)象,其渦輪增壓在轉(zhuǎn)速僅為1000轉(zhuǎn)/分時就開始介入發(fā)揮作用,當轉(zhuǎn)速升至1400轉(zhuǎn)/分時即可輸出240N.m的最大扭矩峰值,且峰值可一直保持到4000轉(zhuǎn)/分,全面覆蓋了從起步加速到高速巡航的寬泛轉(zhuǎn)速區(qū)間,并可輸出120KW的最大功率。
- 采用ECU控制的變排量機油泵,能夠根據(jù)不同轉(zhuǎn)速連續(xù)改變排量,避免了傳統(tǒng)定排量齒輪機油泵在高轉(zhuǎn)速下的泵油損耗,達到節(jié)能減排的目的。
離合式水泵+電控節(jié)溫器
- 冷車啟動時,水泵傳動斷開,水泵停止工作,可使發(fā)動機快速暖機,同時降低油耗;
- 水溫達到正常時,水泵傳動結(jié)合,水泵正常工作。
全鋁合金輕量化設(shè)計
- 整機全鋁設(shè)計,高壓鑄鋁缸體,高剛性的剛體保證了良好的振動和噪聲;
- 采用集成式鑄鋁缸蓋。
- 對進氣正時相位提供最大70°曲軸轉(zhuǎn)角的可變角度,保證發(fā)動機在不同工況下的充氣效率;
- 改善怠速穩(wěn)定性;
- 有效提升低速扭矩表現(xiàn),保證低速動力性;
- 有效提升高速功率表現(xiàn),提高駕駛愉悅性;
- 顯著降低油耗和排放。
- 通過噴嘴對活塞底部噴射機油,降低活塞工作溫度,噴油量可隨油壓調(diào)節(jié);
- 為高速運轉(zhuǎn)的活塞提供良好冷卻效果,提高活塞的使用壽命。
機油溫控系統(tǒng)
- 通過熱交換器,利用冷卻液對機油進行降溫,保持機油維持正常工作溫度;
- 避免因機油溫度過高而導致黏度減小、潤滑效果降低,保證發(fā)動機時刻得到良好潤滑,降低發(fā)動機磨損,提高經(jīng)濟性,延長機油使用周期。
- 采用微槽加工技術(shù),增強軸瓦儲油能力,保證高效潤滑性能,加快軸瓦與曲軸之間的早期磨合,延長軸瓦壽命。