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在发动机的发展史上,有哪些技术大幅提高了
这样的前提下,柯尼塞克找家民用车企来靠走量(但这么说的话找观致貌似找错了呢……)冲淡下技术成本,观致找个牛逼技术来提升提升门面,也算得上是各取所需吧……@_@谢邀~ 当时参加了车展现场活动,而且参加了workshop,(当时录了视频,这是已经上传的部分 观致QamFree发动机技术讲解(part3))。
第三,观致并非第一个与FreeValve公司合作的车企,但是由于观致没有历史包袱,所以才有机会首先将其量产。热效率一般在30%左右,最高的也不到40%。
如果热效率能提高到50%,那就意味着相比现有发动机,能耗可以降低20%-40%! 丰田宣布将于2015年内上市的新一代普锐斯所配备的汽油发动机,最高热效率将达到40%,这也是量产汽油发动机的“全球最高值”。至于单位燃油产生的功率是不是大了——单位燃油产生的热量可以看作不变,但是热量转化为发动机的输出功,是随着发动机转速、负荷的不同变化的。
发动机的燃油经济性和整车的燃油经济性不是一回事。
通常自然吸气发动机高效率区域出现在高负荷中高转速,一般城市甚至高速工况都无法在此区域内工作;而增压发动机的万有特性高效率区域可以出现在比自然吸气发动机低负荷低转速的区域,通过合理的传动系统匹配,可以让整车工作在这一区域或者尽可能靠近,从而达到节省燃油的目的。
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1886年被视为汽车的诞生日,那辆奔驰一直为人所津津乐道。但是其动力单元却实在“寒酸”:第一辆“三轮奔驰”搭载的卧式单缸二冲程汽油发动机,最高时速16KM每小时。这就是第一辆汽车的发动机,那时勇敢卡尔奔驰的夫人驾驶这辆奔驰1号上坡还需要儿子推车,当然沿途不停的熄火,转向也不灵,回娘家100公里的路程硬是走了一整天。
四冲程发动机其实早就由德国人奥托研制出来了。但应用的汽车上不得不提戴姆勒,他由于协助奥托研制四冲程发动机的原因而成为了第一个将四冲程发动机装上汽车的人。显然,从四冲程到二冲程是个巨大的进步。四冲程发动机的平衡性与燃烧效率都更加好。如今的汽车发动机技术已经基本全部用的是四冲程技术。而在发动机的基本运行方式确定后,却有人又向传统发出了挑战。
1957年,德国人汪克尔发明了转子活塞发动机,这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构,无曲轴连杆和配气机构,可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少40%,质量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动,制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。该机具有重要的开发价值,因而引起各国的重视。日本东洋公司(马自达公司)买下了转子发动机的样机,并把转子发动机装在汽车上,可以说,转子发动机生在德国,长在日本。如今转子发动机依然只是马自达一家公司在用,不知道马自达这门独门技术何时能全面开花。
发动机的工作形式确定后,就是发动机技术的完善了,随着时间的推移,好多发动机的经典设计都已经不能满足人们的需求了。
化油器最早诞生于1892年,由美国人杜里埃发明。随着技术的演进,化油器功能愈加完备,直到上个世纪中后期,化油器已经分为五部分:主供油系统、起动系统、怠速系统、大负荷加浓系统(省油器)和加速系统。五部分的作用在于:根据发动机在不同情况下的需要,将汽油气化,并与空气按一定比例混合成可燃混合气,及时适量进入气缸。
化油器的优点有:能够将内燃机的油气比控制在理想的水平上,不论天候、温度,永远进行着一成不变的工作。而且化油器的成本低、可靠度高,维修、保养容易。当然化油器也存在许多弱点:比如,在冷车启动、怠速运转、急加速或低气压环境等,这样固定的供油方式实际上并无法全面满足引擎的运转需求,甚至可能因而产生黑烟、燃烧不全与马力不足等状况。因此,2002年起,中国已经明令禁止销售化油器轿车,此后所有车型都改用电喷发动机。
当然目前在马路上跑的还有化油器式的发动机,随着时间的推移,化油器式发动机将彻底退出历史的舞台。
电喷提供最早出现于1967年,由德国保时捷公司研制的D型电子喷射装置,随后被用在大众等德系轿车上。这种装置是以进气管里面的压力做参数,但是它与化油器相比,仍然存在结构复杂,成本高,不稳
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定的缺点。针对这些缺点,波许公司又开发了一种称为L型电子控制汽油喷射装置,它以进气管内的空气流量做参数,可以直接按照进气流量与发动机转速的关系确定进气量,据此喷射出相应的汽油。这种装置由于设计合理,工作可靠,广泛为欧洲和日本等汽车制造公司所采用,并奠定了今天电子控制燃油喷射装置的雏形。
目前为止,电喷系统的行车电脑会随时侦测引擎温度、进气流量、转速变化、震动状况,并依照实际需求调整供油量与点火时间,因此在动力输出、燃油经济与排污表现上可以取得相当不错的平衡。同时为了增加发动机进气量,提高燃油效率,发动机从早期的单点喷射,演化至多点喷射,气门数量从两个增加至五个。目前最先进的当属搭载VVT可变气门技术的电喷发动机。
总体而言,电喷供油系统的最大优点就是燃油供给之控制十分精确,让引擎在任何状态下都能有正确的空燃比,不仅让引擎保持运转顺畅,其废气也能合乎环保法规的规范。然而,电喷供油系统并不是最科学的。由于内燃机构造的先天限制,电喷喷嘴安装在气门旁,只有在气门打开时才能完成油气喷射,因此喷射会受到开合周期的影响,产生延迟,因而影响电脑对喷射时间的控制。不过好在这一问题已经被缸内直喷技术解决了。
近两年,当欧美厂商意识到电喷技术的研发已经进入瓶颈期,于是缸内直喷技术成为了各大厂商的主攻方向。目前市场上备受关注的缸内直喷发动机包括:奥迪FSI缸内直喷发动机、凯迪拉克SIDI双模直喷发动机。
与电喷发动机相比,缸内直喷发动机的喷油嘴被移到了汽缸内部,因此缸内油气的量不会受气门开合的影响,而是直接由电脑自动决定喷油时机与份量,至于气门则仅掌管空气的进入时程,两者则是在进入到汽缸内才进行混合的动作。由于油、气的混合空间、时间都相当短暂,因此缸内直喷系统必须依靠高压将燃油从喷油嘴压入汽缸,以达到高度雾化的效果,从而更好的进行油气混合。
其中混合油气的压缩比越高的发动机,它的动力表现越强大,相应的节能效果越明显。奥迪3.2升FSI缸内直喷发动机的压缩比达到了10.3:1;凯迪拉克3.6升SIDI 双模缸内直喷发动机的压缩比达到了11.3:1。此外,缸内直喷系统的燃烧室、活塞也大多具有特殊的导流槽,以供油气在进入燃烧室后能够产生气旋涡流,来提高混合油气的雾化效果与燃烧效率。
一般而言,应用了缸内直喷技术的发动机要比同排量的多点喷射发动机的峰值功率提升10%至15%,而峰值扭矩能提升5%至10%。这样的提升,可谓是一种质变,而单靠增加气门数量是难以达到这一效果的。
在发动机的工作方式和喷油方式确定后,发动机的进化之路并没有终止,在发动机技术的完善上一代一代的汽车人在做着不懈的努力。有些完善甚至都没办法记录。很显然现在的发动机运转更加平顺了,抖动也不是那么激烈了。燃油经济性也更好了,马力更足了。而这些都是依赖于新技术的运用。为了改善进气就有了:本田的ECVT,丰田的VVT-I,现代的CVVT,通用的DVVT等可变气门正时技术;为了获得更好的空燃比,就有了大众的TFSI分层喷射技术,VIS可变进气道技术,涡轮增压中冷技术等等;为了使环境污染最小在排气管里又增加了氧传感器,三元催化转化器,以及废弃在循环技术。
目前,由于环境污染的恶劣影响,对汽车尾气排放的要求也越来越高,老气的发动机技术淘汰已经成了必然,更多充分利用能源的技术也在不停的研发当中。同时由于全球能源危机的巨大影响,更加节能的新能源技术必将在发动机技术的发展上书写重重的一笔。
汽车发展史上有哪些技术革新称得上是颠覆性的进展?
汽车发展史上有哪些技术革新称得上是颠覆性的进展?汽车的发展史上有很多创造性的进步,随着时代的发展,人们对于汽车的需求也是越来越高,性能要求也是越来越高,那么在汽车发展史上有什么颠覆性的进展呢?
螺旋钨丝白炽灯。许多人可能不知道早期的灯光使用起来不方便,甚至很危险。例如,乙炔灯除了燃烧不稳定外,燃烧后还会产生大量的碱石灰,对皮肤产生强烈的刺激性和腐蚀性,甚至导致休克、胃穿孔等不良反应。事实上,在乙炔灯之前有白炽灯。然而,由于碳纤维被用作灯丝,它们太脆弱,无法承受碰撞。此外,当时白炽灯的亮度只有乙炔灯的一半,照明效果被打折了。由于各种原因,乙炔灯在20世纪前二十年被广泛使用,尽管它很危险。直到白炽灯开始用螺旋钨丝代替碳素丝,这种情况才有所改变。新型灯具的辐照强度不仅提高了50%,而且抗振稳定性也有了很大提高。更值得称赞的是,螺旋钨丝白炽灯的出现真正开启了汽车照明电气化的历史。与电启动器一样,它的能量来自车载电池,因此它也可以说是推动车载电池发展的首批汽车零部件之一。
挡风玻璃。早期,挡风玻璃与现在完全不同。起初,它是扁平的,材料非常普通。当时,车祸中最致命的不是冲击力,而是前挡风玻璃破碎后残留的碎玻璃对人造成的伤害。后来,有人发明了破碎的挡风玻璃,事故发生后,上海大大提高了我们的安全性。
燃烧系统。发动机燃烧系统创新采用轻型Andy-Lau循环技术,充分利用Andy-Lau循环膨胀比大于压缩比、泵损失小的高能效特性,避免了低速范围内的功率问题。这是针对中国用户实际车辆需求的全新技术解决方案。高效燃烧系统还采用世界领先的高转流比进气和350bar高压直喷技术,使燃油充分雾化,避免了传统高压直喷技术造成的湿壁现象,降低了增压发动机的爆震倾向,并确保最终燃烧效率和低排放水平。
无曲轴发动机和有曲轴发动机那个有劲
无曲轴发动机更有劲,FPEG的工作原理与两冲程发动机工作原理相同,在活塞下行时,完成做功、并用混合气将废气挤出,在活塞上行时,在活塞下部吸入新鲜空气、并且完成压缩冲程,到达上止点后完成喷油及点火等工作。
丰田表示,FPEG发动机在连续使用下能够达到42%的热功效。而在当今世界上,只有最好、最复杂、最昂贵的汽油发动机才能达到接近这个百分比的效果,而且必须是在特定的条件之下。更了不起的是,一个两缸的FPEG发动机天生就是平衡的,而且其长度仅有60厘米,直径也不过20厘米。这样一个尺寸的FPEG发动机能够产生15匹马力的输出功率,足以驱动一台电池耗尽的紧凑型电动汽车高速行驶。