2017年节能车发动机技术改装

2017HONDA节能车发动机技术改装方针PPT制作：盛一洋配气机构的改装进排气系统的改装发动机技术改装概述发动机基本工作改装曲柄连杆机构的改装点火系统的改装燃油供给系统的改装2020/5/28《汽车改装技术》天津科技大学谈炳发制作2FI发动机技术改装概述1.目的：提升汽车动力性和燃油经济性。2.技术要求：利用轻量化、高强度的材料制成的高精密度组件来减少发动机内部动力消耗，在提升动力性的同时，提高可靠度和平衡性。2020/5/283一、发动机压缩比的改装二、发动机排量的改装2020/5/284一、发动机压缩比的改装提高压缩比的方法主要是：减小燃烧室的容积。更换高强度、轻量化的活塞和连杆，提高压缩比的同时，也减少运动部件的惯性。包括：磨削气缸盖、在燃烧室内增加固定物、使用较薄的汽缸垫。还有更换活塞形状、增加连杆长度、增加曲轴回转半径。改装压缩比的目标：提升发动机动力。2020/5/285二、发动机排量的改装增加排量的办法：1.整体更换发动机2.扩缸加大汽缸直径2020/5/286曲柄连杆机构的改装内容包括活塞、活塞环、活塞销、连杆和曲轴。这部分的改装与压缩比的提升、涡轮增压有关。活塞有铸造和锻造两种。活塞环用于改装的有不锈钢和特殊合金的，还有薄型的、无开口的。活塞销与活塞销孔、连杆小头孔之间的配合有半浮式和全浮式两种。锻造活塞一般采用全浮式结构。连杆采用钛合金、高强度设计。曲轴主要是相对角度精度、平衡度与转速范围。2020/5/287配气机构的改装发动机的容积效率容积效率是指发动机每一工作循环进入气缸的实际充气量与理论充气量的比值。容积效率直接影响发动机的功率、转矩、动力性。容积效率影响因素：气门正时、气门尺寸、气门升程、凸轮轴结构及与曲轴的位置关系。配气机构改装的目标：提高发动机的容积效率，增加进气量、减少废气的残留。配气机构包括：气门、气门弹簧、摇臂、凸轮轴。2020/5/288配气机构的改装一、气门的改装二、凸轮轴的改装三、气门弹簧及组件的改装四、丰田锐志汽车发动机的改装2020/5/289配气机构的改装气门改装的原则：在不影响强度的情况下尽可能地减轻气门的重量。提高气门运动精确度。一、气门的改装1.采用钛合金材料以求强度提升和轻量化的要求。比钢制气门轻15%~20%，但价格极高。美国通用汽车的进气门使用Ti-6Al-4V钛合金，排气门使用Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo钛合金。Ti-6Al-4V是钛合金牌号TC4的名义化学成分表示方法。参考标准：《GB/T3620.1-2007钛及钛合金牌号和化学成分》。主要成分：Al：5.5%-6.75%，V：3.5%-4.5%，余量为Ti。2020/5/2810一、气门的改装2.将气门背部切削或中空设计，达到轻量化。3.将气门表面做成漩涡状，有利于气体的流动。WRC、STI气门柱内部是中空灌入钠气，轻量化到极致。如斯巴鲁汽车的改装气门，STI气门与GT原厂气门外形略有不同，材质相同，气门面均为平面设计。WRC气门长度较长，为微凹设计。2020/5/2811气门弹簧及组件的改装气门弹簧改装的主要目的是为了配合改装凸轮轴后所造成的气门升程及气门启闭加速度曲线的变化，充分发挥其性能要求。气门弹簧的强度必须恰到好处，要兼顾气门的密合度又不能造成开启时的困难。气门座、锁片等组件最好也改用强度高、轻量化的改装部件，以应对高转速的需要并减轻机构的负荷。2020/5/2812进排气系统的改装进排气系统改装的目的：提升汽车的动力性能。一、进气系统改装二、排气系统改装提高发动机的容积效率可通过：降低进气阻力和排气阻力、提高气缸内压力、降低进气终了的温度、降低排气管内残余废气的压力、加大进气门面积。三、涡轮增压装置的改装2020/5/2813进排气系统的改装1.系统组成一、进气系统改装2.工作方式进气系统一般包括：空气滤清器、空气流量计、节气门、进气歧管。间隙进气使进气管存在压力波动。利用这压力波动来提高气缸的进气压力，从而提高容积效率。这一现象称之为进气的动态效应。分为惯性效应和脉动效应。惯性效应：进气时，由于气流的惯性作用，当活塞已到达下止点时，空气仍将继续流入气缸内。当气缸内压力达到最大时关闭进气门，可获最大容积效率。2020/5/2814进排气系统的改装一、进气系统改装脉动效应：由于进气门的开、闭动作，使得进气歧管内产生一股压缩波前后波动。也称为进气谐波。脉动频率与进气歧管的长度相关。脉动与进气门的开闭配合，可提高容积效率。2020/5/2815进排气系统的改装3.改装内容一、进气系统改装（1）空气滤清器（2）进气道和进气管（3）进气歧管（4）节气门改装（5）二次进气2020/5/2816进排气系统的改装3.改装内容一、进气系统改装改装进气系统的首要工作是换装高效率、高流量的空气滤清器。（1）空气滤清器纸质更换为以单层纤维布等为过滤材料的高流量滤芯。配合涡轮增压，将整个空气滤清器换成滤芯外露式的。冬菇头、香菇头滤清器2020/5/2817进排气系统的改装3.改装内容一、进气系统改装进气道和进气管必须保证足够的流通面积、避免突弯和截面突变，管道表面光洁，减小阻力，提高容积效率。（2）进气道和进气管改装可从抛光进气道、改变进气道形状和更换进气道材质三方面着手。抛光进气道可以降低进气阻力，同时直径有所增大。进气道形状有特殊性限制，不同车型的不一定合适。进气道材质选用不吸热、质量轻的碳纤维，保证进气密度。2020/5/2818进排气系统的改装3.改装内容一、进气系统改装改装进气道时，常将形状及材质同时改变，获得最大效果。（2）进气道和进气管有的将空气滤清器拆除，并将进气口延伸至车外，直接对准前方，使进气压力随车速的提高而增大，以增加进气量。2020/5/28进排气系统的改装3.改装内容一、进气系统改装进气歧管的作用是把流经进气道的气体分配到各个气缸去。在多缸发动机上，各缸进气歧管的长度应尽量相同，采用等长并独立的进气歧管，避免各缸气波的干扰。（3）进气歧管一般高速发动机配用较短的进气管，低速发动机配用较长的进气管。2020/5/2820进排气系统的改装3.改装内容一、进气系统改装（3）进气歧管一般以加大节气门为主。原厂节气门可经加工增大孔径，一般可加大5~6mm，换装一个加大的阀门片。单喉进气歧管的改装换装的阀门片与阀体之间闭合是否严密，是改装的关键，直接影响怠速的稳定性。阀门片与阀体在关闭时大约有之间开、闭灵活，无卡滞现象1°~2°左右的斜度，要求有较高的加工精度。2020/5/2821进排气系统的改装3.改装内容一、进气系统改装（4）节气门改装加大节气门直径有两种方法一是直接购买整个直径尺寸较大的改装品。二是自行用车床加工一个。将原厂的节气门体的管壁内径车大。直径可加大4~6mm，再换一个大直径的节气门。自行配制的节气门材质，一定要选用铜质的。电子节气门改装一般是更换动作更快捷的伺服电机。2020/5/2822进排气系统的改装3.改装内容一、进气系统改装（5）二次进气二次进气所能得到的动力提升效果最主要的是在低转速。利用进气歧管的真空压力差，从引擎PCV（曲轴箱强制通风）管路外接另一进气装置，导入适量的新鲜空气称它为“二次进气”。目前市面上有许多利用二次进气原理所制成的产品，使用的人不少，价格也都不便宜。进行大幅度的进气系统改装时，必须考虑与供油系统的配合问题、进气噪音问题。2020/5/2823进排气系统的改装二、排气系统改装排气系统的功用是以尽可能小的排气阻力和噪声将气缸内的废气排到大气中。改装相关的主要有：排气道、排气歧管、排气管、三元催化转化器、消声器。2020/5/2824进排气系统的改装二、排气系统改装1.排气系统改装的三个层次（1）一般的排气系统改装：只是排气管的尾段，适当加大排气管尾部直径及改变消声器的结构。在末端套上一个美观的不锈钢护套。（2）较深层次的改装：锯掉原车排气管的尾段，加焊一个特制的尾喉，或直接换装专用车型尾喉。一般为不锈钢制成，可以发出一种低频声音，音质低沉、清爽。（3）更深层次的改装：重点在排气管的前中段和排气歧管，涉及三元催化转化器、排气管内壁与直径、排气歧管与排气线路。2020/5/2825进排气系统的改装二、排气系统改装2.排气系统不同部件的改装（1）排气歧管（2）三元催化转化器（3）排气管（4）消声器（5）排气道2020/5/2826进排气系统的改装三、涡轮增压装置改装1.发动机增压的类型与工作原理发动机增压主要有三大类：（1）机械增压系统（2）气波增压系统（3）电动涡轮增压系统（4）废气涡轮增压系统2020/5/2827进排气系统的改装三、涡轮增压装置改装1.发动机增压的类型与工作原理（1）机械增压系统机械增压器采用皮带与发动机曲轴皮带盘连接，利用发动机转矩来带动机械增压器内部叶片，以产生增压空气送入发动机进气歧管内，整体结构简单，工作温度界于70℃-100℃。2020/5/2828进排气系统的改装三、涡轮增压装置改装1.发动机增压的类型与工作原理（2）气波增压系统气波增压器的能量转换过程也不受转子惯性的影响，增压压力与大气压力之比可达2.5:1。但气波增压器运转噪声大,结构不如涡轮增压器紧凑，故应用尚少。气波增压器是使两种气体工质直接接触并通过压力波来传递能量的压力转换器。它利用内燃机废气能量使进入气缸的气体增压。气波增压器由空气定子、燃气定子和转子组成。空气定子与内燃机进气管联通，燃气定子与排气管联通。转子由内燃机曲轴通过皮带驱动，驱动功率为内燃机功率的1～1.5％。2020/5/2829进排气系统的改装三、涡轮增压装置改装1.发动机增压的类型与工作原理（3）电动涡轮增压系统它利用汽车电源，驱动涡轮转动，将空气增压后送入气缸。利用DC12V电源为动力源，智能的控制模块可根据发动机在不同的转速提供相对应风量(无级变速)，具有安装简单不改变原车结构，降低油耗、提升动力明显。EDCT-电动涡轮增压器2020/5/2830进排气系统的改装三、涡轮增压装置改装1.发动机增压的类型与工作原理（4）废气涡轮增压系统废气涡轮增压是汽车发动机广泛采用的增压方式。废气涡轮增压器的组成如图示。包括与排气相连的涡轮机、与进气相通压气机、连接涡轮和叶轮的转子轴。它利用发动机排出废气的惯性冲力来推动涡轮转动，并驱动与它相连的叶轮，叶轮将空气增压后送入气缸。进气增压在柴油机、汽油机上的使用？汽油车上的使用：PASSAT1.8T、BORA1.8T、A61.8T等2020/5/2831进排气系统的改装三、涡轮增压装置改装2.废气涡轮增压系统当油门全开后，涡轮的增压压力滞后。涡轮迟滞越大，表示该发动机的发力转速越高。如果是大增压发动机。涡轮迟滞大预示着其可能突然发力，对于平常驾驶将难于掌握，驾驶困难甚至有安全隐患。（1）特点涡轮迟滞由于涡轮有一定的惯性，在发动机转速较低时排出的废气量不足以驱动涡轮转动，增压器无法发挥作用。而在需要急加速时，动力输出会出现短暂的迟滞，在起步、超车或者急加速时显得力不从心。解决涡轮迟滞：采用偏时点火系统、可变尺寸涡轮系统。2020/5/2832知识回顾KnowledgeReview