浅谈发动机发展和趋势

2017-04-06程磊崇州市职业教育培训中心

新商务周刊 2017年1期

文 / 程磊，崇州市职业教育培训中心

浅谈发动机发展和趋势

文 / 程磊，崇州市职业教育培训中心

随着我国经济的发展，汽车产业成为国民经济的重要方面。而作为汽车“心脏”的发动机技术的发展演变则越来越受到业界人士的广泛关注。电控燃油喷射发展初期，可追溯到四冲程柴油机上所取的良好的经验，即成功地装备燃油喷射系统，本文从节能减排技术、汽车的动力性等方面阐述了汽车发动机在未来发展的主要趋势。

电控发动机；发展；趋势

1 电控发动机的发展背景

在40年代，德国戴姆勒-奔驰公司、拜耳发动机制造厂首次将燃油喷射系统装备汽车发动机上，但由于各种原因，只是在德军飞机上采用机械式燃油喷射系统。50年代，德国戴姆勒-奔驰公司在其生产的奔驰300l型汽车装备机械式燃油缸内喷射系统。60年代，由于电子技术发展非常活跃，加之一国家对汽车废气排放浓度限制，一度出现世界能源危机，各国汽车制造厂家对化油器做了各种改进，仍无法满足日益严格的限制。70年代，德国bosch(波许)公司推出l—jetronic型电子控制燃油喷射系统，质量流量控制lh—jetronic型电控燃油喷射系统。80年代，电子控制燃油喷射系统在汽车上应用已广泛。据统计，1993年采用电控燃油喷射系统比重：美国100%，日本80%，德国98%。不仅在轿车上，而且在个种类型车上采用了电控燃油喷射系统技术，充分显示了它强大的生命力。电子燃油喷射代替传统化油器，大大改善了发电机的动力性能，提高了发电机的最大输出功率；高空燃控制精度是电子燃油喷射的最大优点，无论是环境中气温=大气压等条件变化或是加速、减速、过度等非稳定工况以及起动、暖机、高温行使、再起动等冷热工况时，发电机都能获得精确符合要求的空燃比，从而全面地改善了使用性能。电喷发动机是21世纪我国车用发动机发展的方向。按照汽车电子装备产品“十五”规划，我国将在“十五”期间加快发展汽车电喷系统、abs和安全气囊三大电子装备。efi系统是我国集中发展、扶植的汽车产品关键总成和系统零部件。发动机在其工作形式确定以后，其技术也在不断完善，汽车发动机的技术大概有以下几种：化油器式发动机、电喷发动机、缸内直喷发动机等。

2 电控发动机的发展概况

时代发展到今天，汽车发动机技术也达到了前所未有的水平。各种新技术、新材料和新工艺不断出现，在改善汽车发动机性能和水平方面都有了长足的发展，同时，汽车发动机设计工艺也得到了不断的发展，电子燃油喷射、多气门、增压、排气催化转换、废气再循环等设计工艺越来越在发动机上得到了广泛的应用。目前，全球日益严重的能源和环境危机，要求汽车发动机的发展不论在节能减排、经济性等方面有新的突破，也在动力性、可靠性等方面要求汽车发动机有新的进展。

3 电控发动机的发展趋势

燃料电池发动机：燃料电池的出现绝对是汽车历史上的一个新纪元。这种零排放、无污染的清洁能源一直被业界视为未来汽车的发展方向之一，而搭载于现代Tucson FCV车型上的燃料电池的首度捧杯也预示着该技术在汽车领域已逐渐走向成熟。其产品质量的可靠性、成本大小、配套基础设施的普及率甚至是市场认可度需要政府、厂家、消费者的三重努力才可给予广泛推广。

3.1 控制器随着电子技术的飞速发展，发动机的控制器在小型化的同时功能越来越强。目前，电控单元的硬件不断丰富，集成化程度越来越高，数据采集、计算和通讯速度不断提高，对燃烧压力的瞬态变化也能进行实时处理。

3.2 传感器传感器的发展趋势是走向小型化、集成化及智能化，能够对温度、电压进行自动补偿，并自动恢复由于长期使用造成的性能衰退；具备自诊断及自修复功能，并直接输出数字信号，简化控制单元；传感器本身有较强抗干扰能力，增强了系统的可靠性。

3.3 控制软件的发展突出表现在新型控制理论在发动机控制中的实际应用，汽油机的控制理论从开环控制走向闭环控制，从最优控制走向自适应、自学习控制，最终走向神经网络智能控制。未来一段时间内，控制软件发展主要表现在几个方面：

①为新的变量开发控制算法；

②为开发控制算法进行仿真研究；

③为车外诊断的专家系统和在车内使用的控制系统进行仿真应用研究。