第10章-车用发动机的发展趋势

第十章车用发动机的发展趋势王海伟西北工业大学机电学院目录第一节概述第二节电控技术的发展第三节燃烧技术的发展第四节燃料电池第五节混合动力驱动技术第一节概述•寻找新的动力机械取代内燃机电力驱动(电池技术)•改善内燃机的自身性能工作过程的优化、燃料的多样化•优化内燃机的使用性能混合动力电动汽车第二节电控技术的发展一、电控技术在汽油机应用的功能扩展1.微控制器性能的发展单点喷射、多点同时喷射多点分组喷射多点顺序喷射2.电子控制单元功能的扩展3.汽油机电子管理系统二、电控技术在柴油机上的应用1.脉动式电控喷油系统•在传统的喷射系统基础上首先发展起来的电控喷射系统。•电喷特点：保留了传统的泵－管－嘴系统，还保留了原喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的机械传动机构，只是对齿条或者滑套的运动位置予以电子控制。图9-2⑴电控直列泵图9-5⑵电控分配泵2.脉动+时间控制式喷油系统用高速强力电磁阀直接控制高压燃油，一般情况下，电磁阀关闭，开始喷油；电磁阀打开，喷油结束。喷油始点取决于电磁阀关闭时刻，喷油量取决于电磁阀关闭的持续时间。传统喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽和提前期等全部取消，对喷射定时和喷射油量控制的自由度更大。图9-8图9-93.共轨喷油系统共轨系统不再应用柱塞脉动供油原理，而是先将柴油以高压状态蓄集在被成为共轨的容器内，然后利用电磁三通阀将共轨中的压力油引到喷油器中完成喷射任务。利用安装在高压油路中的高速、强力电磁阀来直接控制喷油始点和喷油量。图9-10高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。工作原理：供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。4.柴油机电子管理中心⑴目标喷油量控制⑵目标喷油定时控制⑶油量及喷油定时的补偿控制⑷冷起动及怠速稳定性控制⑸过渡性能与烟度控制⑹喷油规律与喷油压力的控制⑺其它参数及性能的控制第三节燃烧技术的发展•HCCI燃烧特性•HCCI实现方法•HCCI技术难点HCCI——预混合燃烧第四节燃料电池燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置。燃料电池平时将燃料（如氢气、甲醇等）和氧化剂（如氧气）分别作为电池两极的活性物质保存在电池的本体之外，当使用时连续通入电池体内，使电池发电。第五节混合动力驱动技术按照驱动系统与辅助动力单元的结合方式，混合动力电动汽车的驱动系统可分为串联、并联和混联三种驱动系统。一、串联式混合动力系统二、并联式混合动力系统分别独立地驱动车轮三、混联式混合动力系统可分别驱动汽车也可同时驱动汽车