任务三汽车的动力性能与配置.

任务三汽车的动力性能与配置•学习目标：•1.能说出发动机对汽车动力性能的影响•2.能说出影响发动机的几种主要配置•3.能说出变速器对汽车动力性能的影响•4.能说出变速器的主要特性一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（1）自然进气：①概念：靠气缸内外压力差（通过4冲程最后排气冲程完成时，缸内产生的负压）而使外界空气自然吸入缸内形成可燃混合器来运转的，所以自然进气模式又称为“自然吸气”，专业表示为“NA进气”。②工作原理：指空气单纯经过空气滤清器——节气门（我们俗称的“油门”）——进气歧管——到达“汽缸”，汽油是通过喷油嘴直接喷射在进气歧管里的（通常说是电子燃油喷射，现在最新的技术是缸内喷射了，代表是大众迈腾）。一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式②工作原理：以四缸发动机为例，一个活塞作一次功有四个行程：下行（进气门打开，存在压力差，空气和燃油的混合气在压力差的作用下进入汽缸）——上行（进气门关闭，压缩混合气，活塞上行到最高点时点火）——又下行（混合气燃烧膨胀，推动活塞对外作功，输出动力）——又上行（排气门打开，排气）。（1）自然进气：一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式③优点：自然吸气发动机在动力输出上的平顺性与响应的直接性上，要远优于增压发动机。（1）自然进气：一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（1）自然进气：一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（1）自然进气：一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式(2)增压进气：①概念：是在发动机的进气口处增加一套“进气风扇”的装置，通过这个装置可以使空气强制进入发动机汽缸，从而增大进气量，这样就可以使发动机一个工作循环可以燃烧更多的燃料，从而产生更多的机械能，进而提高发动机的动力性能。（2）增压进气一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式机械增压涡轮增压机械增压双增压涡轮增压双涡轮增压②根据结构的原理进行分类一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（2）增压进气ⅰ.机械增压原理：机械增压器采用皮带与发动机曲轴皮带盘连接，利用发动机转速来带动机械增压器内部叶片，以产生增压空气送入引擎进气歧管内，以此达到增压并使发动机输出动力变高的目的。一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（2）增压进气ⅰ.机械增压机械增压特点：优点：是“全时介入”，使其在低转速下便可获得增压，加速感受相当线性化具有增压迟滞感;缺点：就是依靠发动机曲轴带动的机械增压器，将损耗一定量发动机的动力，高转速损耗明显，燃油经济性降低，这点就不如涡轮增压系统好了。目前，普通轿车多采用单机械增压，而一些超跑为了获取更大动力，还搭载装配两台增压器的双增压发动机，这两个增压器各为一半汽缸服务。典型实例：现在国内比较常见的机械增压发动机有奔驰C200k上的1.8L机械增压发动机，奥迪的3.0T上的3.0L机械增压发动机等工作原理：涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机，涡轮增压器(Tubro)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内)，涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内，叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。当发动机转速加快，废气排出速度与涡轮转速也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动机的进气量就相应地得到增加，就可以增加发动机的输出功率了。一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（2）增压进气ⅱ涡轮增压一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（2）增压进气ⅱ涡轮增压一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（2）增压进气ⅱ涡轮增压一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（2）增压进气ⅱ涡轮增压涡轮增压特点：优点：一般增压后的发动机动力能比原发动机增加40%或更高;缺点：就是我们常说的“迟滞性”。不过目前经过技术改进，发动机在较低转速时增压器就可以介入，“迟滞性”感觉已很小。目前，除了单涡轮发动机外，很多运动型车为追求高性能还会搭载了双涡轮甚至四涡轮发动机。一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（2）增压进气ⅱ涡轮增压典型实例：萨博是涡轮增压发动机的最初应用者，他的全系车型都是用涡轮增压发动机。比较常见的还有：大众迈腾1.8TSI，别克君威的2.0T、1.6T都是涡轮增压发动机，宝马335i使用的是双涡轮增压发动机，布加迪威龙则搭载了8.0LW16四涡轮增压发动机。一.发动机与汽车动力性能1.发动机的进气形式（2）增压进气自然吸气和涡轮增压各有利弊，涡轮增压就是利用汽车排除尾气的能量带动一个涡轮旋转产生的力量对进气进行压缩。造成进气增多形成更大的功率。--涡轮增压的缺点维修费用高发动机温度高不能马上熄火要怠速过一下子才能熄火要不然很容易坏，优点就是省油，功率大。自然吸气维修便宜，不省油，使用和保养都简单，还有一个特点是自然吸气的发动机寿命远远大于涡轮的。涡轮增压车辆的保养则需要注意许多事项。由于涡轮叶片长期在400多度的汽车尾气中运转，条件恶劣，因此在散热和润滑上很容易出现问题，需要勤更换机油、润滑油。此外，杂质对涡轮的磨损也很大，所以三滤也要及时更换。涡轮车主开车时还需要注意，冷车启动时一定要慢行，给涡轮机油、润滑油以足够的时间进入工作状态。停车前也需怠速几分钟后再熄火，让涡轮温度自然降下来。机械增压的车辆保养方式和涡轮的基本一样，只是由于机械增压叶片工作环境较好，所以可以比保养涡轮省许多心思。一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•喷油形式：是指发动机供油系统的喷油器将燃油喷入进气道或汽缸的方式。汽车发动机燃油供给方式化油器单点电喷多点电喷缸内直喷•工作原理：在化油器车上，空气被活塞下行产生的的真空吸入，流经化油器时化油器“流”出的油雾化一部分和进气混合，另一部分在进气歧管内和空气混合然后进入燃烧室，就是说在化油器车上汽油是被吸入而不是主动喷入，虽然化油器有提速泵在每次踩油门动作时喷一点油，但那只是作为混合气的加浓。一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（1）化油器：特点：化油器是在发动机工作产生的真空作用下，将一定比例的汽油与空气混合的机械装置，是传统的汽油发动机一直广泛采用的燃油供给方式。但是常常会致使发动机经常处于不充分燃烧的状态，尾气排放中有害物质含量无法满足日益严格的排放法规，同时会产生较高的油耗，现在已经逐渐被淘汰掉了。一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（1）化油器：普桑化油器一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（2）单点电喷：•指只有一个喷嘴负责向各缸喷油，喷嘴位于未分成进气歧管之前的进气管上，其喷油量大小根据油门大小而定。由于进气歧管长短不一，位置有远近，因此喷入每个气缸的混合油气的量和时间都不一致，从而导致每个气缸工作状况有差异。有着结构简单，成本较低的优点。一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（2）单点电喷：一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（3）多点电喷：喷射器安装在每个气缸的进气管上，汽油的喷射是由多个地方(至少每个气缸都有一个喷射点)喷入气缸的。空燃比的控制比单点喷射更精确，可以根据正时进行喷油，对喷油量、喷油时刻进行精确控制，所以多点喷射发动机的排放更好，更经济省油。一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（3）多点电喷：•指将喷油嘴设置在进排气门之间，使高压燃油直接注入燃烧室平顺高效地燃烧。直喷的优点是在低负荷的时候才体现出来的，在低负荷时，喷油嘴只喷出最低限度的油量集中在火花塞的周围，气缸内的其他部分都是空气。在燃烧的时候，空气层会隔绝掉热，能够减少热量向汽缸壁的传递，从而减少了热量的损失，从而提升发动机的热效率。一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（3）缸内直喷：一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（3）缸内直喷：一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（4）多点喷射与缸内直喷比较一.发动机与汽车动力性能•2.发动机的喷油形式•（4）多点喷射与缸内直喷比较一.发动机与汽车动力性能3.发动机的气门数气门的作用是专门负责向发动机内输入燃料并排出废气，传统发动机每个汽缸只有一个进气门和一个排气门，这种设计结构相对简单，成本较低，维修方便，低速性能较好，缺点是功率很难提高，尤其是高转速时充气效率低、性能较弱。为了提高进排气效率，现在多采用多气门技术，常见的是每个汽缸布置有4个气门（也有单缸3或5个气门的设计，原理一样，如奥迪A6的发动机），4汽缸一共就是16个气门，我们在汽车资料上经常看到的“16V”就表示发动机共16个气门。这种多气门结构容易形成紧凑型燃烧室，喷油器布置在中央，这样可以令油气混合气燃烧更迅速、更均匀，各气门的重量和开度适当地减小，使气门开启或闭合的速度更快。一.发动机与汽车动力性能3.发动机的气门数一.发动机与汽车动力性能3.发动机的气门数汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的发动机常用3缸(如夏利7100)，1—2.5升一般为4缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。按照发动机的排列方式，又可分为有W型12缸发动机(如大众辉腾W12、奥迪A8W12)、V型12缸发动机(如奔驰S600、宝马760)、W型8缸发动机(如帕萨特W8)、V型8缸发动机(如新奥迪A6L4.2)、水平对置6缸发动机(如斯巴鲁森林人)、V型6缸发动机、直列5缸发动机和直列4缸发动机等。一般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高；在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。一般来说，同等排量情况下，气门越多，进排气效率越好，就像一个人跑步，累得气喘吁吁时，需要张大嘴巴呼吸。传统的发动机多是每缸一个进气门和一个排气门，这种二气门配气机构相对比较简单，制造成本低，维修起来也相对容易。对于输出功率要求不太高的普通发动机来说，两气门就能获得较为满意的发动机输出功率与扭矩性能。一.发动机与汽车动力性能3.发动机的气门数排量较大、功率较大的发动机要采用多气门技术。最简单的多气门技术是三气门结构，即在一进一排的二气门结构基础上再加上一个进气门。近年来，世界各大汽车公司新开发的轿车大多采用四气门结构。四气门配气机构中，每个气缸各有两个进气门和两个排气门。4.压缩比一.发动机与汽车动力性能压缩比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。压缩比在一定范围内，越大越好。气缸最小工作容积，即活塞处于上止点时活塞上方的总容积，称燃烧室容积，用Vc表示；而活塞在下止点时活塞上方的全部容枳，即气缸最大容积，称气缸总容积，用Va表示。即ε=Va/Vc压缩比与发动机性能有很大关系，通常的低压压缩比指的是压缩比在8-11，高压缩比在10以上，相对来说压缩比越高，发动机的动力就越大。一般来说在发动机的其他设计不变的情况下，压缩比越高的车功率越大，效率越高，燃油经济性方面也会好一些。但是压缩比过高会造成稳定性下降，发动机寿命缩短。柴油机没有爆震的限制，压缩比一般为12～22。4.压缩比一.发动机与汽车动力性能拓展：怎样根据压缩比选用汽油？应根据发动机压缩比的不同来选择不同标号的汽油。压缩比在8.5－9.5之间的中档轿车一般应使用93号汽油；压缩比大于9.5的轿车应使用97号汽油。目前国产轿车的压缩比一般都在9以上，最好使用93号或97号汽油。高压缩比的发动机如果选用低标号汽油，会使汽缸温度剧升，汽油燃烧不完全，机器强烈震动，从而使输出功率下降，机件受损。低压缩比的发动机硬要用高标号油，就会出现“滞燃”现象，即压到了头它还不到自燃点，一样会出现燃烧不完全现象，对发动机也没什么好处。一.发动机与汽车动力性能5.其他影响发动机动力的配置（1）可变气门正时和升程技术（i-VTEC）发动机可变气门正时技术(VVT，VariableValveTiming)原理是根据发动机的运行情况，调整进气（排气）的量，和气门开合时间