第二十章_罚神传说 - 海棠小屋
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第二十章(1 / 1)

汽车整体技术日新月异,而作为汽车的心脏——发动机技术的进步显得更受关注。可变气门正时技术,双顶置凸轮轴技术,缸内直喷技术,vcm汽缸管理技术,涡轮增压技术,等等都已经运用的相当广泛;在用料上也是往轻量化的方向发展:全铝发动机目前的应用已经非常广泛;汽车的污染也是不可避免,于是新能源技术,包括柴油机的高压共轨,燃料电池,混合动力,纯电动,生物燃料技术也已经有普及的趋向.

汽油机之前的摸索阶段法国的居纽是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车,时速可达9.5千米,牵引4-5吨的货物。

1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。

1867年,德国人奥托lausaugus受里诺研制煤气发动机的启,制作了一台卧式气压煤气发动机,在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。

1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权。

1886年被视为汽车的诞生日,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。

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。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。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。

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。

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。

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。

绿色汽车动机技术的最新趋势

天然气发动机:天然气产自油气田和气田,在地球上的贮量很大。以天然气作燃料的发动机已有50多年的历史了,因此人类开发天然气发动机的技术已相当成熟。天然气发动机最大的优点是污染物排放大为降低。另外,天然气不用润滑油稀释,从而可延长发动机的使用寿命,同时还可降低汽车噪声等。目前,世界上不少国家都已使用了天然气汽车。

氢气发动机:氢气是一种最清洁的燃料,燃烧产物主要是水,其次是在空气燃烧中形成的微量nox,对空气没有什么污染。虽然推广应用氢气燃料发动机还要解决一系列技术问题,如需要找到氢气在汽车上安全有效的贮运方法;需要找到大量生产廉价氢的方法;需要解决氢燃料的供给系统等。但从长远和发展的观点来看,氢气发动机最有前途。

水燃料发动机:目前,英国正在试制一种以水作燃料的发动机。这种水燃料发动机的工作原理,是在发动机燃料管内装一铝制转子,并将铝线一端插入水中,另一端引向转子。当在铝线和转子间通电时,铝线在水中放电,使水分解成氢气和氧气,随后,气体进入燃烧室,气体燃烧后产生驱动力。

净化污染空气的发动机:目前,日本本田公司宣称它已研制出一种神奇的、在行驶中能净化污染空气的发动机。这种代号为z-lev的发动机,能吸进含烟雾的空气,排放出洁净的尾气。它的排放物是世界上最严格的美国加州标准的1/10。装有这种2.3l四缸发动机的汽车在高烟雾地区行驶,排出的尾气中烟雾含量要比周围空气中的还要低。z-lev发动机使用了一种催化剂。当发动机处于低温时,这种发动机还配有计算机控制的燃烧定时系统,以利于提高燃油效率。

液态空气发动机:美国华盛顿大学的研究人员已经研究开发出一套空气发动机技术用来推动汽车。空气发动机汽车的原理并不复杂,它是将空气中的氮气分离,然后经过-160c的低温进行液化,液体氮便成为空气发动机的燃料。空气发动机汽车装有一类似汽车水箱散热器的热能交换器,当液体氮经过热能交换器时,便会因遇热而迅速变为气体,容积在瞬间膨胀达700倍。氮气在膨胀时,便可以将空气发动机内的活塞推动,原理犹如汽油燃烧时产生的爆炸作用。研究人员认为,氮气取自大气层,不含毒性,空气发动机汽车比电动汽车更具有环保优势,原因是制造电池的物质含有毒性。

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