可变压缩比技术
可变压缩比对发动机充气效率的影响
可变压缩比对发动机充气效率的影响一般情况下,压缩比越大,发动机输出的功率和扭矩也就越大。
汽油机在进气行程吸入气缸里的是汽油蒸气与空气按一定比例组成的混合物
(称为可燃混合气)。
活塞在压缩行程时,除了挤压混合气使之体积缩小之外,同时压缩过程也发生了涡流扰动的现象。
依据波义耳-马略特、盖·吕萨克和查理定律:
P1V1/T1=P2V2/T2式中:P为压力;V为容积;T为温度。
上式表明,在密闭容积中的气体受到压缩时,压力与温度成正比。
当压缩比较高时,压缩所产生的气缸压力和温度相对提高,使混合气中的汽油分子气化得更完全、雾化更好,同时又因涡流扰动及分子的压缩密集,当火花塞产生电火花时能使混合气燃速升高,释放出很大的爆炸能量,使发动机输出动力。
对于柴油机,压缩比高,活塞膨胀作功的距离长,作功就增加。
根据热力学第二定律得出的循环热效率:
Ne=1-Q2/Q1式中:Q1为加热量;Q2为放热量。
可以看出:由于膨胀作功距离增长,放热量Q2就减少,而加热量Q1.不变,所以发动机的循环热效率ne提高,输出的功率就增大。
因此,高压缩比的发动机意味着有较大的功率输出。
但问题是,汽油机中如果压缩比太高,不可控制的燃烧会损坏发动机,而且,全负荷时最容易发生爆震;柴油机中如果压缩比太高,柴油机压力过高,工作粗暴,震动和噪声大,运动零部件所承受的冲击负
荷也大,影响柴油机的工作可靠性和使用寿命。
因此,变压缩比是汽车发动机发展的必然趋势。
可变压缩比实现方式
可变压缩比实现方式一、引言压缩是数据传输和存储中常用的技术,它可以将数据压缩到更小的空间中,从而减少传输和存储的成本。
在压缩过程中,压缩比是一个重要的指标,它表示压缩后的数据大小与原始数据大小之间的比率。
在实际应用中,我们通常希望能够实现可变压缩比,即在不同类型的数据上可以获得不同的压缩比。
本文将介绍可变压缩比实现方式。
二、固定压缩比实现方式为了更好地理解可变压缩比实现方式,首先我们需要了解固定压缩比实现方式。
固定压缩比通常采用一种特定的算法来进行数据压缩,在这种算法下,无论输入什么类型的数据,都会得到相同的固定压缩比。
典型的例子就是gzip和zip等文件格式。
三、基于统计模型的可变压缩比实现方式基于统计模型的可变压缩比实现方式是一种常见且有效的方法。
该方法通过对输入数据进行统计分析,并根据分析结果选择不同的编码方案来获得不同类型数据上不同的压缩效果。
这种方法通常需要对数据进行多次扫描,因此在实际应用中可能会有一定的性能问题。
四、基于字典的可变压缩比实现方式基于字典的可变压缩比实现方式是另一种常见的方法。
该方法通过维护一个字典来实现不同类型数据上不同的压缩效果。
在压缩过程中,如果输入数据与字典中已有的数据匹配,则使用相应的编码方案进行压缩;否则将新的数据添加到字典中,并使用相应的编码方案进行压缩。
这种方法通常需要较少的扫描次数,并且具有较好的性能表现。
五、基于深度学习的可变压缩比实现方式近年来,随着深度学习技术的发展,越来越多的研究者开始探索基于深度学习的可变压缩比实现方式。
该方法通过训练神经网络来获得不同类型数据上不同的压缩效果。
在训练过程中,神经网络会学习输入数据之间的关系,并根据关系选择不同的编码方案进行压缩。
这种方法具有很高的灵活性和适应性,并且可以适应不同类型的数据。
六、总结可变压缩比实现方式是一种重要的技术,在实际应用中具有广泛的应用前景。
本文介绍了固定压缩比实现方式、基于统计模型的可变压缩比实现方式、基于字典的可变压缩比实现方式和基于深度学习的可变压缩比实现方式。
可变压缩比技术
可变压缩比技术一.压缩比的定义气缸总容积与燃烧室容积的比值,改变发动机压缩比可通过改变气缸的工作容积和燃烧室容积来实现。
二.可变压缩比技术的必要性随着对发动机动力性要求的提高,发动机都在高速大负荷下动力性能号与中、低速中小负荷动力性能及经济性能较差的矛盾却越来越突出。
三.可变压缩比技术具有大优势:1.提高了发动机的热效率,很大程度上改善了发动机的燃油经济性。
2.有利于降低排放。
3.具有良好的燃料适应性。
4.相同输出功率情况下结构可以更紧凑,达到小排量大功率、大扭矩。
5.兼顾部分负荷时的燃油经济性和大负荷是的动力性,改善发动机低速动力性能的同时还避免燃烧过程中的爆地震风险。
四.存在的问题1.VCR发动机一般都结构复杂,通常都需要对发动机进行大幅度改变,加工困难。
2.新增的部件使发动机的摩擦、振动增加,也使发动机的质量增加,这些大质量体的移动会耗费很大一部分能量。
3.适时准确的改变压缩比需要相应的高精度控制设备,匹配困难。
4.密封性的问题,研发成本高。
五.可变压缩比技术的实现方案1.通过改变气缸盖的结构来实现。
2.通过改变缸体结构来实现。
3.通过改变活塞及曲柄连杆机构来实现。
在运动部分采用可变机构可分为(1)活塞上部活动方式(2)采用活塞销偏心衬套方式(3)采用曲柄销偏心衬套方式在静止部分采用可变机构可分为:(1)多连杆方式(2)气缸盖活动方式(3)燃烧室容积可变方式(4)曲轴主轴颈偏心衬套方式六.性能指标压缩比与发动机性能有很大关系,我们都知道汽油发动机在运转时,吸进来的通常是汽油与空气混合而成的混合气,在压缩过程中活塞上行,除了挤压混合气使之体积缩小之外,同时也发生了涡流和紊流两种现象。
当密闭容器中的气体受到压缩时,压力是随着温度的升高而升高。
若发动机的压缩比较高,压缩时所产生的气缸压力与温度相对地提高,混合气中的汽油分子能汽化得更完全,颗粒能更细密,再加上刚才所说的涡流和紊流效果和高压缩比所得到的密封效果,使得在下一刻运动中,当火花塞跳出火花时就能使得这混合气在瞬间内完成燃烧的动作,释放出最大的爆发能量,来成为发动机的动力输出。
可变压缩比技术
可变压缩比技术摘要: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,而可变压缩技术是解决这一矛盾的技术之一。
主要介绍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。
关键词:发动机;可变压缩比;VCR;性能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。
为了解决这个矛盾,一些新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。
发动机的可变压缩比技术与工作原理
发动机的可变压缩比技术与工作原理在汽车行业中,发动机起着至关重要的作用。
发动机的性能直接影响着车辆的动力、经济性和环保性能。
而可变压缩比技术则是一项关键的发动机技术,可以提高发动机的燃烧效率和适应性,进一步提升汽车的性能和效能。
本文将介绍发动机的可变压缩比技术及其工作原理。
一、可变压缩比技术简介可变压缩比技术是指发动机通过调整缸内气体的压缩比来提高燃烧效率和适应性的一种技术。
传统发动机的压缩比是固定的,而可变压缩比技术则允许发动机在不同工况下调整压缩比以获得更好的性能和燃油经济性。
二、可变压缩比技术的工作原理可变压缩比技术的实现主要通过两种方法:可变容积比和可变压缩冷却。
1. 可变容积比可变容积比是指通过调整发动机活塞的运动,改变缸容积以实现可变的压缩比。
一种常见的实现方式是通过改变活塞或活塞连杆的长度,使得在运动过程中变化活塞的运动曲线,从而改变气缸的容积。
通过调整活塞的位置,可以实现不同的压缩比,以适应不同负载和工况下的燃烧需求。
2. 可变压缩冷却可变压缩冷却是通过调整发动机冷却系统的工作状态,控制冷却水的流动来实现。
当冷却系统处于高温状态时,可以增加压缩比以提高热效率;而在低温状态下,可以降低压缩比以提高启动性和防止爆震。
通过调整冷却系统,可以实现发动机压缩比的调整,以适应不同工况下的发动机性能需求。
三、可变压缩比技术的优势1. 提高燃烧效率:通过调整压缩比,可以提高燃烧效率,使燃料更充分地燃烧,减少废气排放和热损失,从而提高发动机的效率。
2. 适应不同工况:发动机在不同工况下的燃烧需求是不同的,通过可变压缩比技术,可以根据负载和工况要求来调整发动机的性能,提高适应性。
3. 提高燃油经济性:通过增加压缩比,可以提高发动机的热效率,减少燃料消耗,提高燃油经济性,降低油耗和排放。
四、可变压缩比技术的应用可变压缩比技术目前已经应用于某些高性能发动机和混合动力系统中。
许多汽车制造商研发并应用了可变压缩比技术,以提高汽车的性能和经济性。
汽车新技术竞赛试题及答案
汽车新技术竞赛试题及答案1. 电子差速锁的简称是()[单选题] *A.ABSB.EDS√C.EPSD.HAC2. 在工作过程中不产生化学反应的电池是()[单选题] *A.锂电池B.铅酸电池C.燃料电池D.飞轮电池√3. 汽车燃烧不完全的产物是()[单选题] *A.一氧化碳√B.碳氢化合物C.氮氧化合物D.二氧化碳4. 纯电动汽车的简称是()[单选题] *A.FCEVB.HEVC.EV√D.DEV5. 发动机高温高压情况下燃烧产物()[单选题] *A.一氧化碳B.碳氢化合物C.氮氧化合物√D.二氧化碳6. 上坡辅助系统的作用是()[单选题] *A.防止溜车√B.防止抱死C.防止滑转D.防止空转7. 下列不是混合动力电动汽车分类的是()[单选题] *A.并联式B.串联式C.混联是D.总和式√8. .HEV是()[单选题] *A.纯电动汽车B.然料汽车C.氢动力汽车D.混合动力汽车√9. 汽车诞生在()年。
[单选题] *A.1885B.1888C.1886 √D.188710. 下列哪种属于间接测量空气流量的传感器。
()[单选题] *A. 叶片式空气流量计B. 热膜式空气流量计C. 热线式空气流量计D. 进气歧管压力传感器√11. ————、————、————是汽车技术的三大课题。
[填空题] *_________________________________(答案:能源,环保,安全)12. 车用清洁燃料有————、————、醇类和汽油的混合物,电(包括带料净化和重整系统的车用燃料电池),以及——————。
[填空题] *_________________________________(答案:天然气,液化石油气,新配方汽油)13. 电动汽车的组成由:————及————、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。
[填空题] *_________________________________(答案:电机驱动,控制系统)14. 目前,控制汽车排放污染的措施主要有三种:————、————、————。
压缩比
压缩比科技名词定义中文名称:压缩比英文名称:compression ratio定义1:加压前粉末的体积与脱模后压坯的体积之比。
所属学科:机械工程(一级学科);机械工程(2)粉末冶金(二级学科);粉末(三级学科)定义2:气缸出口压力(压强)与入口压力(压强)之比。
在两级或多级空压机中每级气缸的压缩比称为“级压缩比(stage compression ratio)”,而末级出口压力(压强)与初级入口压力(压强)之比称为“总压缩比(overall compression ratio)”。
所属学科:煤炭科技(一级学科);矿山机械工程(二级学科);压气机械(三级学科)定义3:信号在压缩前的动态范围与压缩后的动态范围之比。
所属学科:通信科技(一级学科);通信原理与基本技术(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片可变压缩比发动机要说明一台发动机的技术参数,可以概略地用功率与扭矩的大小来标示出来,然而影响功率、扭矩输出的因素却很多,其中一个重要因素就是发动机的压缩比,可压缩比这个术语似乎令不少维修人员模糊,知道它的数值大小不如知道气缸压力的数值实用,然而压缩比确是对发动机至关重要的参数。
目录发动机的压缩比压缩比与发动机性能的关系常规压缩比高压缩比压缩比与工作温度高压缩比的危害汽油发动机压缩比橡胶加工原理发动机的压缩比压缩比是发动机中一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。
通常汽油机的压缩比为6—10,柴油机的压缩比较高,一般为16—22.什么是发动机的压缩比?不论这辆车上所选装的是汽油发动机还是柴油发动机,能保持稳定且适当的压缩比才能使发动机的运转得以平顺和稳定。
压缩比的定义就是发动机混合气体被压缩的程度,用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积(即燃烧室容积)之比来表示。
目前,绝对大部分汽车采用所谓的'往复式发动机',简单地讲,就是在发动机气缸中,有一只活塞周而复始地做着直线往复运动,且一直循环不已,所以在这周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围。
东风日产天籁可变压缩比发动机解读
图1 KR20DDET发动机图2 增强软管总成图3 复合噪声抑制器图4 涡轮增压器2.进气系统新鲜空气经过空气滤清器后进入到增压器中,由增压器负责将空气进行压缩,热压缩后空气经过增强软管总成(图2),流过发动机顶部的复合噪声抑制器(图3)。
该噪声抑制器利用挡板将进气噪声和共振进行衰减,从而保证驾乘者的乘坐舒适性。
经过降噪的压缩空气向下流入下散热器支架右侧附近的增压空气冷却器(中冷器)进口。
该中冷器是一种热交换器,利用面积大、散热好的原理,在压缩空气进入燃烧室之前,释放其中的热量。
3.涡轮增压系统新天籁的涡轮增压器由整体式缸盖涡轮增压器的壳体包括用于轴承润滑的机油油道和用于冷却的冷却液通道。
涡轮增压系统同样配备有废气旁通阀(图6),可以快速关闭以产生增压压力;也可以调节打开,以防止过度增压的出现,从而提高燃油经济性、快图5 排气歧管集成在缸盖中图6 废气旁通阀图8 可变压缩比结构图7 步进电机如果节气门执行器出现快速关闭,那么电控增压压力旁通阀就会打开,从而避免在节气门体上游形成压力。
当电控增压压力旁通阀打开时,空气被重新引导到增压压力叶轮的进气侧,以降低增压压力出口与节气门体之间的气压。
涡轮增压转速传感器是利用磁场感应工作的,其作用是识别涡轮增压器的转速信号。
如果涡轮增压器总成出现故障,当发动机处于冷态时,废气旁通阀开启,涡轮增压器引起的热损失最小化,加速催化剂的预热。
点火钥匙处于ON位置时,ECM执行废气旁通阀执行器位置校准(根据使用车辆的环境,增压压力会有所不同)。
压缩比的变化是通过VCR电机实现的,具体运动过程如下。
(1)当需要改变压缩比时,电机会转动并移动执行器连杆。
(2)执行器连杆旋转控制轴。
(3)当控制轴旋转时,会通过控制连杆改变下连杆的角度。
(4)下连杆调节活塞在气缸内的高度,从而改变压缩比。
使用14.0:1的压缩比时,控制轴臂(图10)。
使用VCR可以同时实现强劲动力和良好的燃油经济性。
可变压缩比技术的研究与展望
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
了解决 这个 矛盾 , 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
S u y a d Ex e t to fVa i b e Co p e so t d n p c a i n o ra l m r s i n
Ra i c to Te hno o y lg
NI. h o w n, H U Bn Z A ig h a, A G Ha-i U Z a — e Z O i, H N J - u W N o j n e
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
缩 的程度 , 衡量 发动 机性 能 的重要 参数 , 影 响发 是 是
动机 效率 最重要 的因素之 一 。一般 来说 ,压 缩 比越
高 , 动机 的性 能就越 好 。对 于传 统 的发动机 , 经 发 一 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 1 , 油机 一般为 1~ 2。 ~ 2柴 22
存挑 战 。 直 以来 , 一 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
发动机可变压缩比技术的探讨
Ke r s p r y wo d :S ak—I n td e gn ; a ib e c mp e so ai ; n i e ef in y g i n i e v ra l o r s in r t e gn f ce c e o i
Abtat S ak—I id( I nle oea tea vl wlas i xdgo er o pes nrt , u eet e src : p r g t s)eg s prt a rlteyl d t fe em tccm rsi ao bt f ci ne n e i o o w hi i o i f v
摘要 : 汽油机部分 负荷工况下 , 发动机的几何压缩 比虽然 不变 , 由于进气 量 的减 少而导 致实 际压缩 比的下 降 , 但 定 量分析 了这一工况下 的损失 构成 。计算表 明, 由于实际压缩 比的下 降导致 的损失 较 明显 , 因而必须重 视发 动机可
变 压缩 比技术的应用研究 。进一步 提出了发动机可变压缩 比技术 方案 应满足 的基本要 求并 对现有 的一些技 术方 案的特点进行 了分析 。 关键词 : 汽油 机 ; 可变压缩 比 ; 发动机效率 中图分类号 : K 1 T 46 文献标识码 : A 文章编 号 :00— 4 4 2 1 )4~ 0 9— 4 10 6 9 (0 1 0 0 3 0
( col f e hncl n ier g N nigU i r t o ce c n eh o g , aj g2 0 9 ) S h o o c aia E g ei , aj nv sy f i eadT c n l y N ni 10 4 M n n n e i S n o n
可供选择的概念发动机——可变压缩比发动机可以提供给汽车制造商现实的选择来混合使用
o atatjv sme t o e h e t1 0 1 y as H d o e 5 车,可 以留出空间装 载额 外的设 备。不过在车型很 小 、并没 有多少 t trc n et n v rt e n x 0 t e r. y rg n u sinmaksi a g v r era a it fh b i . l t v i d 在这 点上 ,环境 保护论 者完全 失去 了信 心 。如 果我们找不 到新 q eto r tlh n so e h e l iblyo y r s F lh b isc l b o a il t r e e ils u ha uI y r oud ec mp tbewihI g r hce c s d a v s p c a n h x r q ime t u n E r p ee c r a e a k gig t ee ta e up n .B ti u o e wh r as r ma e h b ismo edf c l. k y rd r i ut i f
为 了开始生产 新类型 的发动机 ,汽车制造 商会重 新 设计他 们 的工厂 。不 过在下 一 个1 到1 年 ,他们 将 不得不 把氢 气 0 5 型、混合型或 者完全更有效的火花点火型发动机投入生产。
这三种技 术之 中,火花点火 型在下一 个1到 1年最 有可能吸 引 0 5
I un ea is D ep gvhl r ue h h ne s r r . e l i ei s e i i csy s k vo n c qr g e s
、. ees fivsme t i maI rf ri rd c 一I lo et n l s lpo t v n wh l haI f n e i a e p c a igrq i e wi o i os e ns 可变 压缩 比发 动机是 常规动 力系统可 能的代替 技术之一 。如果 s l r t to t r r p c . a k gn e urme t
可变压缩比对增压汽油机影响的仿真研究
因此 ,随着转速和负荷的变化 ,适当调节压缩 比 , 以充分 发挥 汽油 机 的潜力 , 高其 综合 性 能『 可 提 3 I 。
故本 文 通过 Rero v i d e软件 平 台 , 68 a Wa 对 v7系列 增 压 汽油 机进行 了建模 和可 变压缩 比的仿 真 ,并计 算
分 析 了压缩 比对增压 汽油 机性 能 的影 响 。
速 、 负 荷 工况 , 大 当缸 内压力 和 温 度 过高 时 , 汽油 机 就会 出现爆 震燃 烧现象 , 致其不 能稳定 工作 【 导 。
最高燃烧压力 最低 燃 油 消 耗 率
1 2MP a ≤2 3  ̄W ’、 9g h
本 机 利用 Rero v 仿 真软 件 , 68 iad e Wa 对 v7系列 增压汽 油机 进行 了模型 搭建 , 型 如图 1 示 。 模 所
轻 型 汽车技 术
21 ( / ) 2324 0 2 5 6 总 7 / 7
技 术纵横
2 5
可变压缩 比对增压汽油机影响的仿真研究
张 双 双 刘 恒 2
( .北 京理 工大 学机械 与车辆 学 院 2 汉理 工 大 学汽车 工程 学院 ) 1 .武
摘
要
由于可 变压 缩 比技 术主要应 用 于增 压汽 油机 ,所 以为研 究可 变压缩 比技 术 对增压 汽
在低 转 速 、 负荷 工况下 , 小 由于汽 油机 在进气 过 程 中存在 进 气节 流 , 致汽 油机 的热效 率较 低 , 导 并且
会 因缺 氧 而 引起 C O排放 量 增 能得到 提高 。 22 高转 速 、 _ 大负荷 工况 压缩 比对 增压 汽 油机
: 6 4 2 6 8 6 4
图 ; 拍 拍 O O 0 号
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可变压缩比技术
一.压缩比的定义
气缸总容积与燃烧室容积的比值,改变发动机压缩比可通过改变气缸的工作容积和燃烧室容积来实现。
二.可变压缩比技术的必要性
随着对发动机动力性要求的提高,发动机都在高速大负荷下动力性能号与中、低速中小负荷动力性能及经济性能较差的矛盾却越来越突出。
三.可变压缩比技术具有大优势:
1. 提高了发动机的热效率,很大程度上改善了发动机的燃油经济性。
2. 有利于降低排放。
3. 具有良好的燃料适应性。
4. 相同输出功率情况下结构可以更紧凑,达到小排量大功率、大扭矩。
5. 兼顾部分负荷时的燃油经济性和大负荷是的动力性,改善发动机低速动力性能的同时还避免燃烧过程中的爆地震风险。
四.存在的问题
1. VCR发动机一般都结构复杂,通常都需要对发动机进行大幅度改变,加工困难。
2. 新增的部件使发动机的摩擦、振动增加,也使发动机的质量增加,这些大质量体的移动会耗费很大一部分能量。
3. 适时准确的改变压缩比需要相应的高精度控制设备,匹配困难。
4. 密封性的问题,研发成本高。
五.可变压缩比技术的实现方案
1. 通过改变气缸盖的结构来实现。
2. 通过改变缸体结构来实现。
3. 通过改变活塞及曲柄连杆机构来实现
在运动部分采用可变机构可分为
(1)活塞上部活动方式
(2)采用活塞销偏心衬套方式
(3)采用曲柄销偏心衬套方式
在静止部分采用可变机构可分为:
(1)多连杆方式
(2)气缸盖活动方式
(3)燃烧室容积可变方式
(4)曲轴主轴颈偏心衬套方式
六.性能指标
压缩比与发动机性能有很大关系,我们都知道汽油发动机在运转时,吸进来的通常是汽油与空气混合而成的混合气,在压缩过程中活塞上行,除了挤压混合气使之体积缩小之外,同时也发生了涡流和紊流两种现象。
当密闭容器中的气体受到压缩时,压力是随着温度的升高而升高。
若发动机的压缩比较高,压缩时所产生的气缸压力与温度相对地提高,混合气中的汽油分子能汽化得更完全,颗粒能更细密,再加上刚才所说的涡流和紊流效果和高压缩比所得到的密封效果,使得在下一刻运动中,当火花塞跳出火花时就能使得这混合气在瞬间完成燃烧的动作,释放出最大的爆发能量,来成为发动机的动力输出。
反之,燃烧的时间延长,能量会耗费并增加发动机的温度而并非参与发动机动力的输出,所以我们就可以知道,高压缩比的发动机就意味着可具有较大的动力输出。
可变压缩比的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。
在增压发动机中,为了防止爆震.其压缩比低于自然吸气式发动机。
在增压压力低时热效率降低.使燃油经济性下降。
特别在涡轮增压发动机中由于增压度上升缓慢在低压缩比条件下扭矩上升也很缓慢.形成所谓的增压滞后现象。
也就是说,发动机在低速时,增压作用滞后.要等到发动机加速至一定转速后增压系统才起到作用。
为了解决这个问题,可变压缩比是重要方法。
就是
说.在增压压力低的低负荷工况使压缩比提高到与自然吸气式发动机压缩比相同或超过:另一方面.在高增压的高负荷工况下适当降低压缩比。
换言之,随着负荷的变化连续调节压缩比.以便能够从低负荷到高的整个工况围有提高热效率。
七.可变压缩比技术对比
萨博的SVC 可变压缩比技术结构原理
萨博的SVC(Saab Variable Compression )可变压缩比发动机,气缸盖和气缸体是动态连接在一起的,气缸盖与气缸体通过一组摇臂连接,摇臂能在ECU的控制下改变一定的角度,从而改变了燃烧室的体积,压缩比也同样被改变了。
SVC 比早期的可变压缩比设计更灵敏,发动机没有其他多余的运动部件,只有气缸盖前后摆动,所以它的结构简单耐用。
由于比普通发动机多出了一套摇臂装置,所以它比普通发动机多需要一套冷却系统,它通过气缸盖和气缸套周围的冷却水散热。
由于气缸盖和气缸体会发生移位,在气缸盖和气缸体之间设计了一组橡胶套,起到密封作用。
这套可变压缩比系统允许萨博发动机可以采用更高的增压压力(2.8bar),这个值比保时捷911Turbo的1.94bar要增加很多,甚至比萨博9-3的Viggen发动机高出2倍。
传统的涡轮增压器是无法提供如此高的增压值的,如果要想获得如此高的增压值,只能采用机械增压来替代(但是机械增压的缺陷是显而易见的)。
SVC能根据发动机的转速、负荷、工作温度、燃料使用状况等进行连续调节压缩比,这一切,都在ECU的控制下
进行,所以动力和油耗能达到完美的平衡。
法国MCE— 5 可变压缩比发动机结构原理
MCE-5 表示,可变压缩比发动机(Variable Compression Ratio ,VCR)是一项重大的技术发展,可以满足汽车业有关环境和能源方面的一些主要的关键要求。
它能让汽车制造商生产出功率强大但燃料消耗经济的汽车,从而把燃料油消耗降低了30% ,进一步满足欧洲和全球减少温室效应气体排放的目标。
采用该公司称为滚子导向活塞”即下部由特殊形状的转轴进行刚性连接的活塞。
齿轮上有螺纹的转轴部分的运动通过位于汽缸壁之间的滚子与反向一侧的摆杆进行控制。
位于机构中央的摆杆在两侧部分的齿轮刻有螺纹。
一方面与活塞连接,另一方面与液压式执行器运动的控制齿杆连接。
这种摆杆与齿杆连接,起到活塞的运动被传递到曲轴的作用。
发动机组采用了长寿命的齿轮和滚珠轴承系统导向的活塞,因此活塞不会产生垂直拍击和径向负荷,使MCE-5保证发动机的坚固耐用和可靠性,并保证汽车的里程数。
这
表示MCE-5发动机又克服了大功率、大力矩发动机的缺点,大幅提高了其使用寿命。
从整个机构的运动来看,如果液压执行器使控制齿杆向上运动,则在摆杆的作用下活塞向下运动(反之亦然)。
由此在活塞的行程不改变的情况下,使上下止点的燃烧室容积发生变化。
就是说,采用液压控制的控制齿杆,使摆杆做空间移动,即利用几何学的空间位移变化,在适应发动机负荷变化情况的同时,使压缩比改变。
结果发现:通过在发动机低负荷下应用废气再循环并提高压缩比、在高负荷下采用更高的增压压力并降低压缩比,这样都可以提高发动机的燃油经济性和输出功率。