国外车用汽油机先进技术研究现状(发动机汽油机技术直喷正时)

就目前而言，我国乘用车动力装置仍多以汽油机为主，而商用车则多采用柴油机。
按配套车型，汽油机可分为三大类：一是轿车用汽油机，二是微型车用汽油机，三是轻型车和其他车型用汽油机。

从国际、国内的发展形势看，今后一个时期，汽油机将面临减少CO排放和进一步降低油耗的挑战。
全新的、更严苛的法规要求也意味着更大的挑战。
诚然，这种巨大压力，也是车用汽油机技术进步的动力。

为满足未来新的、更加严格的法规要求：各汽车厂家将广泛采用先进的汽油机技术；增加和提高具有稀燃、直喷、VVT等技术汽油机的装车数量；强化对混合动力技术的研究；减少车辆自质量；更进一步缩小发动机设计尺寸等。

（图片来自网络侵删）

车用汽油机节能减排技术及相关措施

降低污染物的排放，是发展先进汽油机技术的主要目标之一。
改善和提高燃油经济性的方法，主要是应用可变气门正时技术（VVT）、涡轮增压和直接喷射等技术。

1.可变气门正时（VVT）技术。
通过VVT技术，提高发动机的动力性、排放控制能力、降低泵气损失，改善燃油经济性。
利用内部废气再循环技术（EGR），降低NOx排放。
通过采用连续可变的VVT系统，可使得在每种发动机的工况下，都能达到最优化的气门正时。
同时，还可采用断缸技术。

本田公司的电子控制式可变气门正时和升程的发动机（i－VTEC）、丰田的电子控制可变正时发动机（VVT－i）等，均已投放市场而得以实际应用。
全电控无凸轮轴的气门正时技术的研发，也已获得成果，该机型已量产并投放市场。
宝马公司已开发出机械+电控的全可控的气门系统，其效果可达到电控功能的99%。
FEV公司现已开发出全电控的气门系统，并装出样车进行试验。
而由西门子公司研制的这类发动机，配备伺服阀、中间偏心轴的位置传感器以及与发动机计算机相连接的气门升程控制器。
而目前的市场发展形势表明，VVT技术正在逐渐得以广泛应用。

2.机械增压和涡轮增压。
为进一步改善发动机的燃油经济性，减少发动机尺寸和降低转速，通常会采用涡轮增压器。

3.缸内直喷（GDI）技术。
采用缸内直喷技术，可实现精确的空燃比控制，提升发动机的瞬态响应、冷起动以及暖机能力，可满足未来严格的排放法规要求。
结合使用涡轮增压技术，GDI技术具有很好的发展前景。

缸内直喷发动机，还具有采用均质混合燃烧和采用分层充气的涡轮增压技术。
可利用进气管喷射所使用的三元催化转化器，排气后处理技术也易于实现。
目前，该项技术已推广应用，与更为先进的自动控制点火技术相结合，则能使发动机的排放降到很低的水平，并能减少燃油消耗，其效果与层流直喷技术相当。
如此一来，可避免采用高难技术的DeNOx催化器，降低发动机制造成本。

车用汽油机先进技术

1.均质充量压燃（HCCI）技术。
该技术可提高燃烧速度，使发动机混合气以较大的空燃比稳定燃烧。
丰田公司装备稀燃发动机的Carina轿车，结合采用EGR技术，可使发动机油耗降低达10%。
此外，本田、三菱、马自达等公司均已制造出采用该项技术的发动机。
此项技术可进而发展为自动控制点火，达到低温燃烧，使NOx排放进一步减少，燃油经济性再次得到改善。

2.可变压缩比技术。
采用该技术并结合增压手段，可允许一定程度上改变发动机压缩比，并能进一步改善燃油经济性。
如此，在发动机全负荷时，压缩比可根据爆震极限而减小，而在部分负荷时，则增加压缩比，以达到更高效率的燃烧状态。

3.基于缸压控制的电控发动机。
英国里卡多与奔驰公司等开展科研合作项目，采用智能控制算法和先进的感应技术，根据发动机的缸压，对发动机进行控制。
项目的阶段性成果表明，这种新型发动机与传统的电控发动机相比，在燃油经济性、舒适性、排放控制性能和可靠性等方面，均有较大程度的改善，同时，发动机的成本降低。

该类试验结果在于采用了高性能而价格较低廉的传感器和基于模型控制和故障分析系统。
感应技术则被应用于绝缘体上镶硅的芯片材料。
由于应用了根据发动机缸压而对其进行控制的技术，并直接监测缸压。
由此，即可反馈控制发动机的点火正时，使得发动机能在接近理想的工况下运行，从而改善燃油经济性。
同时，由于各缸工作均匀性获得改善，因此，使其运转平稳性有所提高。
另外，在起动时，发动机点火更延迟，使催化器能较快地达到起燃温度，提高排放控制性能。

对发动机状态的紧密监测，为智能控制和故障分析等技术的发展与运用，提供了更大的潜力，缸压监测，可使OBD工作更可靠，以及较好的补偿发动机生产过程中制造加工精度的波动及燃油品质的变化。
由于缸压反映了空气流量，因此，可减少使用一定数量的传统式传感器，诸如进气流量、爆震和凸轮轴传感器等。
由此，可使发动机的成本降低。

编辑：享受生活

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