量产汽油机可变涡轮几何截面增压方案

采用新的燃烧过程降低燃油耗是未来提高汽油机功率的重要组成部分,同时对增压系统的要求也越来越高,还要兼顾成本上涨的压力。Opel公司提出采用单级可变几何截面废气涡轮增压应对这些挑战。     

Audi轿车用新型V8增压燃油分层喷射汽油机(第1部分)——机械结构设计

Audi公司开发了新一代4.0 L-V8增压燃油分层喷射汽油机,以替代配装在A6和A8系列轿车上的5.2 L-V10燃油分层喷射自然吸气汽油机。该新型V8增压燃油分层喷射汽油机的排气歧管和废气涡轮增压器都被布置在V形夹角中,可提供309 kW和382 kW 2种功率变型。     

增压技术和缩小排量策略

大功率发动机在城市行驶工况中因负荷率太低而使其燃油经济性极差。于是,如何通过转移发动机工况点以求降低发动机的比油耗,成了世界汽车行业近年来关注的焦点之一。特别是大功率汽油轿车,在不放弃汽车动力性的前提下,通过增压来缩小排量有着巨大的节能潜力。因此,增压技术在国外轿车汽油机上的应用呈不断上升的趋势。《增压技术和缩小排量策略》一文正是在这种背景下写成的。 众所周知,增压技术用于柴油机首先是为了提高升功率,同时也为了解决碳烟和碳氢化合物排放的问题。但是,汽油机增压至今尚属罕见。其原因之一就是增压会给汽油机带来更大的爆震倾向。在少数采用了增压技术的汽油机中,它们的爆震控制比自然吸气式汽油机中更加复杂,而且单单依靠调低增压压力和推迟点火往往还不能完全控制住爆震,以致人们不得不适当降低增压汽油机的压缩比。很自然地把人们的思路带到了可变压缩比电子控制。这是国外目前汽油机的发展方向之一。本刊接下来将介绍国外的可变压缩比电子控制技术。 在柴油机中已广泛采用废气涡轮增压器,在汽油机中遇到了新问题。首先是涡轮增压器本身固有的低速响应特性比较差的问题,在汽油机中更为突出,因为汽油机采用量调节,它的废气流量跨度范围太大,低速、低负荷时废气流量太低。其次,在汽油机暖机阶段中需要利用废气的热量加热三效催化转化器,而废气涡轮增压器正是从废气中吸取热量的装置,因此对暖机排放控制会产生不利影响。本刊将专门介绍采用涡轮增压器的汽油机如何满足ULEV的排放要求,以飨读者。     

Volkswagen新型4缸1.5 L-TSI增压直喷式汽油机

Volkswagen公司推出了1款4缸TSI-evo增压直喷式汽油机,其功率版本有96kW和110kW 2种,将于2017年年中开始搭载于大众Golf轿车上。这款机型采用米勒燃烧过程并采用增压技术,并与优化的配气定时管理、热管理,以及全面降低的摩擦损失相结合,使其燃油耗比原机型降低了约10%。     

Audi轿车用新型V8增压燃油分层喷射汽油机（第2部分）——热力学及其应用

Audi公司开发了新一代4.0 L-V8增压燃油分层喷射汽油机,以替代配装在A6和A8系列轿车上的5.2 L-V10燃油分层喷射自然吸气汽油机。新型V8增压燃油分层喷射汽油机的排气歧管和废气涡轮增压器都被布置在V形夹角中,并具有能使气缸按需工作的停缸系统,可提供309 kW和382 kW 2种功率变型。第2部分介绍这种新机型的热力学及其应用。     

现代缸内直喷式汽油机（十八）

2004年奥迪公司将20L—T—FSI分层直接喷射增压汽油机推向市场,这是该公司第一次在直喷式汽油机上应用废气涡轮增压,而最新的1．8L—T—FSI直喷式汽油机是在全新设计的基础发动机上应用了升级版的增压燃油分层直接喷射（T—FSI）燃烧过程。不断创新的T—FSI技术为这种最新的机型提供了更大的低速扭矩和更低的燃油耗,同时新一代的发动机管理系统和喷油系统还能满足未来特超低排放汽车（SULEV）废气排放法规的要求。     

帕萨特1.8T车废气涡轮增压系统及其检修

<正>为了提高发动机的功率,目前在一些较高档次的汽车发动机上安装了废气涡轮增压系统。废气涡轮增压系统是利用发动机废气的能量将进入气缸的新鲜空气预先进行压缩,使发动机获得更高的充气效率。由于增加了进气量,所以允许喷入较多的燃油,使发动机在尺寸不变的条件下产生更大的功率并具有更高的燃烧效率,降低了油耗。     

压冷却EGR系统在小型增压式汽油机上的应用

小型增压式汽油机在增压区域的使用频率高，所以改善增压区域的燃油经济性是十分必要的。日产汽车公司开发出低压冷却的废气再循环( LP-EGR) 系统，其特点是从催化器下游取出EGR 气体，并向压气机上游引入。经试验验证了LP-EGR 可在高负荷工况下利用抑制爆燃效果，来改善燃油经济性，对于增压式小型汽油机而言可以有效的改善燃油耗。     

大众公司EA113系列2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机详解(二)

2003年大众公司在1.8L-5V-92kW进气道喷射汽油机的基础上为第2代奥迪(Audi)A3和A4轿车开发了一种新型横置式2.0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机,除了将发动机功率由92kW增加到110kW使汽车的动力性得到了显著提高外,还使汽车燃油耗降低了大约1L/100km,同时更加舒适,并达到了当时欧洲实施的欧Ⅳ废气排放标准。这种采用汽油分层直接喷射(FSI)技术的直列4缸4气门汽油机成功地解决了传统汽车在功率、舒适性和燃油耗之间的目标冲突,表明汽油分层直接喷射技术始终是提高汽油机燃烧效率潜力最大的一种技术措施。2004年,大众公司在这种EA113汽油机系列平台基础上又开发出了世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2.0L-TFSI汽油机,功率为195kW,扭矩为350Nm。2010年,为了给奥迪运动型轿车配备动力性能更好的汽油发动机,又将上述涡轮增压2.0L-TFSI燃油分层直喷式汽油机的燃油过程移植到奥迪直列5缸自然吸气2.5L-MPI多点气门口喷射汽油机上,成功地开发出了功率250kW,扭矩450Nm的2.5L-TFSI增压燃油分层直喷式汽油机。本文将详细介绍4缸自然吸气2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机和5缸涡轮增压2.5L-TFSI燃油分层直喷式汽油机。     

车用汽油发动机废气涡轮增压的探讨

一、概述过去汽油机增压主要是用于高原汽车和竞赛汽车上,近年来许多国家对城市废气污染和噪音公害提出了更高的要求,从而促使车用汽油机增压的发展。在我国为了解决高原行车动力不足的问题,对汽油机增压进行了大量的试验研究,并取得了可喜的成果。随着废气涡轮增压器的设计、制造以及材料等问题的解决,使增压柴油机达到较高的性能指标,并成功地应用到载重汽车和小客车上。经过国内外的大量试验研究表明,废气涡轮增压应用在汽油机     

用于增压直接喷射汽油机的喷束引导燃烧过程

未来,燃烧在汽油机降低燃油耗方面将起到关键作用。英国Ricardo公司应用新型喷束引导燃烧过程的汽油直接喷射方法能使涡轮增压汽油机以非常有利的燃油耗值,在部分运行范围内以典型的柴油机燃油耗值运行。应用这种技术,汽油机能几乎完全无节流地运行,并能在绝大部分的特性曲线场内利用稀薄燃烧的优势。这种燃烧方法燃用汽油运行,也能燃用诸如E85或M40等燃油正常工作。     

机油诱发增压汽油机早燃的多维模拟

低速大负荷工况下,高功率密度增压汽油机会产生一种由早燃引起的,破坏性极大的非正常燃烧现象——"超级爆震"。本文中采用CFD耦合化学反应动力学对一台增压热力学单缸汽油机中由机油液滴诱发的早燃进行了多维数值模拟。研究中采用离散液滴模型模拟了机油喷入燃烧室内与燃油空气混合气发生混合的物理过程,采用一种简化的化学反应机理(包含十六烷、异辛烷)模拟了机油/燃油/空气混合气在燃烧室内的化学反应过程。模拟结果与台架试验结果一致,说明模拟可以预测发动机中的早燃现象。结果表明,机油液滴的引入会促使增压汽油机发生早燃现象。随着机油喷射时刻的推迟,机油的蒸发量增加,可燃混合气发生早燃的时刻提前。     

涡轮增压发动机保养秘诀

涡轮是利用发动机排出的废气驱动叶轮高速旋转,新鲜空气在叶轮的作用下,被压缩后进入发动机气缸,从而增加了发动机的充气量,使燃油更加充分地燃烧,提高了发动机的输出功率。涡轮增压器的工作环境十分恶劣,经常处于高温、高压的工作条件,因此常常有网友就此误认为涡轮增压的使用费用昂贵、涡轮叶轮易损、保养过程复杂,其实这些都是涡轮保养和使用的误     

增压直喷汽油机增压系统瞬态过程建模计算与优化

增压直喷汽油机由于使用叶轮旋转增压结构,瞬态工况下存在进气量响应滞后,瞬态性能较差的缺点.通过模拟计算分析了增压直喷汽油机的瞬态响应特性,并对瞬态过程中的废气旁通阀控制策略进行优化.提出了在突加速时先关闭废气旁通阀,当转速上升到一定程度后再打开废气旁通阀的控制策略,并对废气旁通阀的PID控制参数进行了优化.结果表明,优化控制策略能够将增压直喷发动机的瞬态响应时间减少50%,并可以使压气机保证10%的超速裕度,涡轮增压器能够正常运转.     

最新型的废气涡轮-机械复合增压分层直接喷射式汽油机(一)

大众汽车公司开发的1．4L-TSI双增压分层直喷汽油机代表了当今世界轿车汽油机最新技术水平，该汽油机是全球最先进的汽油机之一。该发动机在开发成功的分层直喷汽油机上进一步采用废气涡轮一机械复合增压最新技术，使该发动机最大功率达到125kW，升功率达到89．29kW／L，（高尔夫原型车1．4L功率为66kW），[第一段]     

宝马公司3L双涡轮增压均质燃烧直喷式汽油机介绍(一)

<正>宝马公司的涡轮增压汽油机已具有悠久的历史。1974年推出的BMW 2002 Turbo型轿车是世界上第一辆装用涡轮增压汽油机的量产汽车(图1)。1980年搭载3.2L-6缸涡轮增压汽油机的745i轿车成为当时车型型谱中的顶级车型。1983年公司又通过废气涡轮增压使1.5L排量的汽油机的功率高达735kW以上,搭载于一级方程式世界冠军赛车上。但是,当时的涡轮增压汽油机却存在燃油耗高和加速响应性能不良的致命弱点,这是宝马公司自从上世纪80年代末开始放弃继续开发涡轮增压汽油机的主要原因。     

大众公司FA113系N2．0L-FSI燃油分层直喷式汽油机详解（四）

2003年大众公司在1．8L-5V-92kW进气道喷射汽油机的基础上为第2代奥迪（Audi）A3和A4轿车开发了一种新型横置式2．0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机,除了将发动机功率由92kW增加到110kW使汽车的动力性得到了显著提高外,还使汽车燃油耗降低了大约IL/100km,同时更加舒适,并达到了当时欧洲实施的欧Ⅳ废气排放标准。这种采用汽油分层直接喷射（FSI）技术的直列4缸4气门汽油机成功地解决了传统汽车在功率、舒适性和燃油耗之间的目标冲突,表明汽油分层直接喷射技术始终是提高汽油机燃烧效率潜力最大的一种技术措施。2004年,大众公司在这种EAll3汽油机系列平台基础上又开发出了世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2．0L—TFSI汽油机,功率为195kW,扭矩为350Nm。2010年,为了给奥迪运动型轿车配备动力性能更好的汽油发动机,又将上述涡轮增压2．OL—TFSI燃油分层直喷式汽油机的燃油过程移植到奥迪直列5缸自然吸气2．5L—MPI多点气门口喷射汽油机上,成功地开发出了功率250kW,扭矩450Nm的2．5L—TFSI增压燃油分层直喷式汽油机。本文将详细介绍4缸自然吸气2．OL—FSI燃油分层直喷式汽油机和5缸涡轮增压2．5L—TFSI燃油分层直喷式汽油机。     

柴油机废气涡轮增压中冷技术

柴油机废气涡轮增压技术出现有近百年历史,现在由于关键零部件的制造技术得已解决,得到了广泛应用,在工程机械、农业机械方面应用较为普遍.采用涡轮增压器主要作用是提高柴油机功率、降低燃油消耗,同时废气涡轮增压中冷技术还可以降低柴油机排放.     

旁通阀控制策略对增压汽油机瞬态响应性能的影响

针对带旁通阀的废气涡轮增压汽油机,采用试验和仿真相结合的方法建立基于GT‐Power的汽油机稳态模型。运用BP神经网络法建立燃烧模型,得到增压汽油机瞬态模型。采用PID控制对原机旁通阀控制策略进行优化,通过优化后的旁通阀控制策略对汽油机瞬态响应质量参数———平均有效压力、瞬态响应时间和增压器瞬态转速进行分析。结果表明：优化后的旁通阀控制策略可以在汽油机的中高速范围内显著地缩短发动机的瞬态响应时间,同时保证汽油机增压压力与增压器转速都处于安全范围之内。     

缩缸强化涡轮增压汽油机废气再循环系统的研究

介绍有关涡轮增压汽油机冷却废气再循环(EGR)系统的研究,旨在改善车辆的燃油经济性。近年来,提高压缩比和缩缸强化的策略已被视为是改善涡轮增压汽油机燃油效率的有效途径。在高负荷工况下,尤其在涡轮增压区域,改善燃油经济性特别重要。改善这一区域燃油经济性的关键是抑制爆燃、降低排气温度和增大比热比。冷却EGR系统方案包括低压回路EGR(LP-EGR)、高压回路EGR(HP-EGR),以及其他系统。基于以下理由选用LP-EGR系统:在相对较高的涡轮增压条件下,发动机低转速时可供给足够的再循环废气。为抑制爆燃,清除再循环废气中的氮氧化物非常重要,这意味着要从催化转化器下游抽取再循环废气。另一方面,为了表征LP-EGR系统的较小压差和较长EGR回路,必须应用更加精细的EGR率控制。EGR气流基于EGR阀的压差形成,而压差随空气流率改变,所以,可以用不变的EGR阀开度保持EGR率。虽然这一原理只能用于稳态工况,但已开发一种新的修正控制,通过在排气管取样点上获得的EGR废气压力,并考虑其滞后效应,即使在瞬态工况下也可保持稳定的EGR率。试验结果表明,在涡轮增压状态下,用LP-EGR可使燃油经济性改善达5%,还能降低排气温度。