
在程序中拥有完善的代码对其快速,高质量的工作有多重要? 对于ICE来说,减少可避免这些成本的能源同样重要。
由于简化,
上一篇文章在一些哈伯族人中提出了至关重要的问题。 在本文中,我将尽我所能回答这些问题,并揭示
“自90年代初汽车发动机的发展演变”一文中提到的ICE过去几十年的基本原理之一
。ICE中具有灵活响应特性的单元
液压膨胀节是提高内燃机特性灵活性的第一个,并且可能是最著名的例子,它可以确保排除热间隙并确保阀操作更平稳。
液压的自调节和平稳运行也被用于内燃机的其他部件和单元。
例如
,链条张紧器具有与推动器相同的优点,但是菲亚特MultiAir系统可以被视为液压系统最引人注目的例子。
引擎以及安装此系统
的机器本身都是唯一的,因此我们将仅停留在某些方面。
因此,从视频中可以看到,到目前为止,只有进水阀是通过液压方式打开的,但随后我将证明,放水阀在另一个与完全控制阀关闭过程有关的系统中也有作用。 因此,事实上,当今的液压系统已经能够控制气缸盖中的几乎所有过程。 出乎意料的是,由于系统的所有复杂性,它的操作是一个借口,是下一阶段前景的一个例子-
电动阀。科尼赛克有一个真理和一个妥协的选择
下一个示例-可调油泵已经被认为是期待已久的完工而不是技术突破。
如您所见,优化的工作范围证明了这里工作的复杂性。
下一个“液压”示例是注射系统,在这里发生了真正的革命性变化。
也许我们从这样的事实开始,即从汽油机单喷到分布式,再到直接转向的转变已经影响了许多特性。

例如注射压力,注射周期时间和这种设备的价格(后者可能是最明显的一点)。
喷射压力-在不同的发动机工作模式下,压力可以为3到11 MPa。
注射周期时间可以变化(有时注射可以在一个工作周期中进行多次)。
直接喷射可以提供六个燃料混合选项。
- 混合物的分层分布;
- 均匀混合物
- 均匀的贫油混合物;
- 混合物的均匀逐层分布;
- 双重喷射以保护发动机免于爆炸;
- 二次注入来加热转换器。
最后一种喷射的价格被认为是汽油ICE的最高价格(因此,出现混合喷射系统并非偶然)。
降低直接喷射成本的一种可能选择是轨道喷射器。
这里的工作原理是-空气喷入的空气由特殊压缩机以0.65 MPa的压力压缩而成。 燃料压力为0.8MPa。 首先,触发燃料喷嘴,然后在正确的时间触发空气喷射,因此以强大的割炬将气雾形式的燃料-空气混合物注入气缸。
安装在气缸盖上靠近火花塞的喷嘴将燃油空气直接喷射到火花塞的电极上,从而确保了良好的点火。
福特Sci(智能充气喷射),三菱GDI(汽油直接喷射),大众FSI(燃油分层喷射),HPi(高压喷射),梅赛德斯CGI,雷诺IDE,SCC(萨博燃烧控制)。该系统的独特之处在于集成了蜡烛点火和将喷油器注入一个单独的模块(SPI)中。使用压缩空气,燃油直接流入气缸体并立即点燃。)-所有这些系统都是不同的直接喷油选项。
对于柴油发动机,由于最初是直接喷射,因此燃料设备之间的差异已变得不那么明显。 在此,注射压力的增加是一个因素,改进的过程控制受到的影响更大。 现在,柴油发动机的机械喷嘴几乎到处都被机电喷嘴所取代。 像汽油发动机一样,具有直接喷射功能的“柴油”也具有“多脉冲模式”(每个循环喷射1到7次)。
柴油喷射技术的主要对抗是
在各个泵喷嘴和共轨系统之间。注射系统的另一个重要变化是用于校正注射的传感器数量和质量都有所增加。
引擎管理系统<当前具有越来越多的直接用于处理和校正的数据,而不是像以前那样具有不同的解决方法。
在电子发动机控制系统开发的早期阶段,通过ECM手动设置喷射的过程让人想起使用大数据。 在原则上,在那里,在那里,您并不确切地知道流程开始时的最终结果,但是您仍然希望找到“金矿”。 手动设置进样量时,仅需依靠经验和直觉即可获得所需的结果。
在点火系统中,转换也朝着提高功率和精度的方向发展。
用一个线圈的接触式点火器替换成非接触式(先用一个,然后再用两个线圈),并在每个气缸上形成单独的点火线圈。
在前一篇文章中很少提及-整个发动机还有两个点火线圈,由于操作的特殊性,它们每个循环产生两次火花(此外,一个火花在气缸中通过而不是在点火循环中通过)。
发电也变得更加经济,因此开发的成果之一就是可断开的发电机。
这里的工作原理如下:当汽车减速时,发电机以最大工作模式打开。 在随后的加速过程中,...会关闭到某些限制,这取决于许多参数。 这种运行模式使您可以更好地分配负载,因为当发动机制动时,发电机会提供额外的阻力,而在加速时,它会减轻内燃机的负载。
带有INA离合器的交流发电机。 使用带有可分离式离合器的空调变得更加经济。 现在,他不再使用“空转”压缩机运行来加载轴。
涡轮机起初几乎不易复杂化,但却变得“更加灵活”。
但是废气并不总是排入“管道”,有时其中一些会“返回”燃烧室。
该系统的操作使您可以调节由于废气再循环而导致的燃烧室内的温度(有些
系统具有废气
冷却功能 ,并且在再循环过程中没有或没有)。
此刻最后的“不可能”转换可以被视为同质电荷压缩点火(HCCI)循环。
这项技术的含义是在一台发动机中结合两种燃料燃烧。 应用此循环时,可以同时使用蜡烛和“柴油”(使用压缩)燃烧汽油混合物。
与ICE失去机械连接的装置
燃油泵是第一个属于这一定义的泵。
通常,在大多数现代喷射式车辆中,该单元位于储气罐中,在设计上略有不同……并且完全没有与内燃机的任何机械连接。 事实是,即使是进行调音,他们仍然学会
了在化油器汽车上安装电动气泵。它的工作效率得到了提高,尤其是在他们开始安装没有“回程”(通过回油通道到气罐的燃油)的系统之后。
下一个纯电动的“连接”元件是节气门,传统上一直将其连接到油门踏板,但是现在它是与踏板无关的“独立”元件。
事实是,从发动机中各种相互连接的系统的运行角度来看,不一定总是直接影响阻尼器,而直接通信更可能是一个障碍而不是帮助。 因此,出于多种原因,将油门踏板(电位计)和电动减震器分开是相当合理的。 排气毒性标准也对引入电子节气门起到了一定作用。
下一个失去“连接”的系统是冷却系统。
我想每个人都知道电冷却风扇(尽管在90年代初期,仍然有诸如通过冷却风扇的粘性联轴器进行驱动的事情)。
用电风扇代替粘性联轴器仍然很重要。
但是大约有两个分别用于汽缸盖和汽缸体的冷却回路吗?
所有这些都是“经验丰富的”,因为这里的恒温器更加“灵活”,也就是说,由于引入了电子元件,它们也失去了直接的物理关系(因此,此处的速度并不太取决于温度对膨胀工作元件的影响,而
取决于内部加热元件的运行情况) )

汽缸盖和汽缸体上回路的分离使得可以在其中保持不同的冷却液温度。 与标准相反,在双回路冷却系统中,确保气缸盖内的温度在105°C的范围内在87°C的极限内。
由于必须在气缸盖回路中保持较低的温度,因此,较大量的冷却液在其中循环(约为总容积的2/3)。 剩余的冷却液在气缸体回路中循环。
发动机启动时,两个恒温器均关闭。 提供快速的发动机预热。 冷却剂在汽缸盖的小圆圈中循环:从泵经过汽缸盖,加热器的热交换器,机油冷却器,再到膨胀箱。 进行此循环,直到冷却液达到87°C的温度为止。
在87°C的温度下,气缸盖回路的恒温器打开,冷却液开始大循环:从泵通过气缸盖,加热器热交换器,机油冷却器,打开恒温器,散热器,然后通过膨胀箱。 进行此循环,直到气缸体中的冷却液达到105°C的温度为止。
在105°C的温度下,气缸体回路的恒温器打开,流体在其中循环。 在这种情况下,气缸盖回路中始终保持87°C的温度。
最后值得一提的是
宝马电动泵。 水泵“电动化”的决定是有风险的,因为它需要的能量很少,这可能就是为什么大多数其他汽车制造商尚未遇到的原因。
N52发动机上使用
了电动泵
:E60,E61,E63,E64,E65,E66,E87,E90,E91。除了与内燃机运行相关的直接连接的设备之外,液压助力器失去了机械连接……在某些情况下变成了电动液压助力器,最大程度地变成了电动助力器 。
“灵活”取决于速度...
在上一篇文章中,有一个问题:“四气门ICE是否可以在没有部分气门的情况下工作,或者完全没有气门?”
答案很简单-不仅可以,而且有效(尽管有细微差别)。
欧宝的Twinport技术使您可以在部分负载模式下管理3个。

该部分操作的原因在于,当节气门部分打开且发动机负载较小时,气缸内的空气填充减少。 排气再循环(EGR)可以部分解决此问题,但是德国工程师认为这还不够。 为了增加气流的速度,他们决定用一个百叶窗“塞住”一个进气阀(如右图所示),这使旋流气流和提高速度成为可能。
因此,使用Twinport可以在1.6升发动机上节省6%的燃油。 通常,与EGR一起,最多可节省10%。
欧宝在具有直接燃油喷射的发动机上使用了类似的系统。
在雷诺(Renault)藏红花上,燃烧室中的空气喷嘴用于在气缸中产生湍流。
空气喷射改善了低速时的燃烧过程,优化了燃料的燃烧,可节省8%至14%的燃料。
有趣的是,后来后来在排气道中使用了空气喷射以改善冷发动机排气的生态 ,并且在Koenigsegg Jesko超级跑车中,压缩空气也被喷射到排气管中以...使涡轮旋转以消除涡轮增压。
以下系统在阀门停用方面更具根本性。
原理类似于
big.LITTLE 。
在一个发动机中,当多个气缸中的气门完全关闭时,可以获得较小的工作容积以节省燃料。
大众汽缸停用技术
配备四缸发动机的奥迪A1 Sportback 1.4 TSI能够使用气缸关闭系统以1400至4,000 rpm(部分负荷)的速度“转”为两缸!
本田可变气缸管理
国内有一个类似的系统。
1967年的P.I. Andrusenko教授提出了一种更简单的方法来调节内燃机的功率-关闭各个工作循环。 1996年,这种方法与AvtoVAZ一起在底特律的一个展览会上做广告。
教授想法的原理很简单,您只需要关闭向不同气缸的燃料供应,即可立即提供必要的能量。 这可以通过喷射控制来完成,并且在电动机负载变化的整个范围内,节流阀都保持完全打开! (我提醒您,BMW Valvetronic系统还具有一个节流阀,该节流阀完全打开以增加指示器KPD,但在系统出现故障时有“保险”)。
系统优势:
- 在部分负荷模式下,毒性降低了20%至23%,降低了2.5至4倍。
- 空转的燃油消耗减少了一半。
与现在使用的区别。
- 要禁用的循环数可以是任意的。 可以优化这种模式下内燃机的运行,以在大范围的旋转和负载下实现燃料成分的优化。
- 当通过关闭气缸来控制电源时,它们的温度状态会发生变化,因为它们长时间不使用。 使用DRC方法时,遗漏的循环会落在不同的气缸上,因此它们实际上没有时间进行冷却。
- 不需要对内燃机的设计进行重大改变。
相移。
下一种阀门操纵技术是移相器。 相移技术成功地改进了4阀的概念,而且
设计非常简单,以至于
可以安装到AvtoVAZ电动机上。该过程的本质是根据发动机转速的增加来改变气缸中气门的打开时间。 原因很简单-较高速度的燃料燃烧不会很快发生,这意味着较早地“打开”阀门需要时间。 这是通过使用液压离合器使凸轮轴产生较小的位移来实现的。
变速箱
宝马Vanos
相移的“祖父”被认为是分流齿轮。
从根本上说, 分体式齿轮用于调节和... ...某些电动机的缺陷,因为它允许您设置打开和关闭阀的“正确”相位。
调节阀的上升高度。除换档外,还使用了另一种“灵活”技术-“气门升程”。
三菱MIVEC
本田VTEC
宝马Valvetronic
保时捷保时捷
目前,ICE的最新成果是压缩比的可变特征。
瑞典人类似系统的例子
和德国同行...
由于开发,这些系统尚未得到应用,但日产决定纠正这种情况,并提出了该系统的串行版本。
尽管该引擎非常复杂,但他远非“灵活性”的主要领导者-丰田Prius混合动力汽车。
根据阿特金森(米勒)循环的发动机联合工作与电动机的结合,可提供传统ICE无法达到的燃油消耗,排气生态和效率。
因此,内燃机的发展达到了电气化的逻辑结果,甚至到现在为止,这些过程也开始与发动机发展的总体趋势相反。
PS从80年代初到我们这个时代的时间可以安全地称为削减内燃机不必要成本的时间。 关于并行过程-ICE的小型化(缩小)将在下一篇文章中介绍。
PPS如果您有IT领域中列出的ICE技术的类比示例,则可以在下面的评论中进行撰写(我将在本文中添加最佳内容)。