柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。我为大家整理的柴油发动机新技术论文，希望你们喜欢。
柴油发动机新技术论文篇一
柴油发动机燃烧技术及汽车新能源
摘要：汽车无疑是21世纪发展最为迅速，对人类影响最大的机械。近几十年来，面对地球能源的日益短缺和环境保护的严重形势，人们对车用发动机的燃油经济性更加重视，节能减排受到广泛关注。本文针对近年来柴油发动机燃烧技术以及其他汽车替代燃料的新能源开发应用进行了介绍和评论。最后对柴油发动机燃烧新技术的今后发展进行了展望，指出了汽车科技在21世纪的发展方向，即改善燃烧技术并且研发应用新能源。
关键词：柴油发动机 燃烧技术 燃料 新能源
0 引言
随着机动车保有量的迅速增加，全球石油能源临近枯竭。同时，排放法规日益严格，要求大幅降低汽车尾气中NOx和PM等排放。因此，燃油的经济性、节能减排受到广泛关注。改善燃烧技术，研发汽车新能源渐渐成为一项重要的课题。
汽车的动力来源于发动机气缸内燃料燃烧所放出的热能。传统的汽车发动机根据所用燃料种类区分，可分为柴油发动机和汽油发动机。近年来，由于世界能源短缺和环保低碳的要求，人们开始开发新型清洁燃料，如甲醇、乙醇、液化石油气(LPG)、压缩天然气(CNG)等。现在又大力开发混合动力汽车、电池电动汽车、电容电动汽车和太阳能汽车等。
1 柴油发动机燃烧技术
柴油机汽车因压缩比高，燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右，所以燃油经济性较好、热效率较高。但是传统的柴油机燃烧过程，是采用高压喷射将燃油喷入气缸，形成混合气，并借缸空气的高温自行发火燃烧。如果燃烧不充分，极易产生NOx 、PM。随着排放标准的提高，政府对节约能源与减少排放日益重视。为达到排放法规和降低油耗的要求，应该加强新的燃烧方式的探索，开发出高性能低成本的先进柴油机。近些年应运而生的先进的燃烧技术有：均质充量压缩点燃(HCCI)和低温燃烧(LTC)等。他们与传统的燃烧模式相比有很多自身的优势，有足够的提高效率和降低排放的潜力，但还需要进一步的深入讨论和完善。
1.1 均质充量压缩着火(HCCI)燃烧
自20世纪70年代末，均质充量压缩着火(HCCI)燃烧这一新概念被报道，国际上学术界和工业界一直高度重视这一燃烧技术，是世界内燃机燃烧研究领域中的热点之一。
均质充量压缩着火燃烧，就是柴油机在着火前像汽油机那样形成均质混合气，消除扩散燃烧，采用较高压缩比，压缩可控着火，实现近似等压燃烧;同时要具有良好的化学反应动力学效应，实现低温火焰快速燃烧，燃烧持续期短，燃烧效率高，可以同时保持较高的动力性和燃油经济性，达到高效、低污染的目标。与传统的点燃式发动机相比，它取消了节气门，泵气损失小，混合气多点同时着火，燃烧持续期短，可以得到与压燃式发动机相当的较高的热效率;与传统柴油机相比，由于混合气是均质的，有效的解决了传统均质稀混合气燃烧速度慢的缺点，燃烧反应几乎是同步进行，没有火焰前锋面，燃烧火焰温度低，可以同时降低NOx 和PM排放。另外，实施HCCI燃烧模式可以简化发动机燃烧系统和喷油系统的设计。因为HCCI燃烧的着火和燃烧速率只受燃料氧化反应的化学反应动力学控制，受缸内流场影响较小，同时均质预混的混合气组织也比较简单。HCCI的优点还包括它的燃料灵活性高，它能使用包括汽油、柴油、天然气、液化石油气(LPG)、甲醇、乙醇、二甲醚以及混合燃料等多种燃料。
HCCI这一燃烧方式具有重要的理论意义和广阔的应用前景。目前已在化学反应动力学机理、燃烧控制、负荷拓展等多个方面有了很大的进步。不过，业内多数研究机构认为该技术成熟至少应在2015年后，要想实用化在还技术上还存在很多弊端。这些弊端主要包括：均质混合气的制备;CO和HC排放的降低;低负荷下的燃烧不稳定和失火;高负荷下的燃烧粗暴;着火相位和燃烧速率的控制等。
1.2 低温扩散燃烧
对于柴油机来说，燃烧技术的关键是同时降低微粒和 NOx 排放，基本思想是加速燃油与空气混合，尽量燃烧“均匀”混合气，同时还需要降低燃烧温度，实现“低温”燃烧。柴油机低温燃烧，就是控制缸内燃烧温度低于NOx和碳烟的生成温度，从而有效降低NOx和碳烟排放。均质充量压缩着火(HCCI)燃烧属于低温燃烧，另一种低温燃烧技术是低温扩散燃烧。
与均质充量压缩着火(HCCI)燃烧不同，低温扩散燃烧的着火仍是由燃油喷射来控制。着火时，缸内存在燃空当量比大于1的区域，因此也就存在扩散火焰，燃烧速率受控于燃油空气混合速率，其较低的燃烧温度是通过采用相当大的冷却EGR率、低压缩比以及推迟喷射定时等措施来实现的。
1.3 富氧燃烧技术
发动机气缸内燃料的燃烧是靠空气中的氧气来助燃的， 因此改善发动机燃烧技术可以从进入发动机气缸助燃的空气入手。发动机富氧燃烧就是用比通常空气(含氧21%)含氧浓度高的富氧空气为发动机进气的燃烧。富氧燃烧可增加发动机的功率密度，提高柴油机的动力性和经济性，降低碳烟、CO和HC的排放，它是一项高效节能的燃烧技术。
早在 20世纪60年代末Karim等就已经开始了对柴油机富氧进气燃烧的研究[2]。我国于80年代中期开始富氧技术的研究。从20世纪90年代开始，通过研究人员的大量研究，富氧燃烧技术取得了一系列实质性进展。
由于富氧燃烧提高了柴油机的燃烧速率，优化了燃烧过程，提高了燃料能量释放率，所以使柴油机具有更好的动力性和经济性。富氧燃烧降低了碳烟、CO和HC的排放， 却增加了NO的排放。近年来研究人员提出了更为先进的燃烧技术――膜法富氧燃烧， 膜法富氧技术其基本原理主要是扩散和溶解，利用供应的气体分离膜两边的压力差以及各气体组分对于特定高分子膜的相对通过率不一样，而实现渗透和分离，获得某种高浓度气体[3]。
对于柴油发动机来说，膜法富氧不但可以提高发动机动力性能，最重要的是能够降低NOx和碳烟，达到降低排放的目的。膜法富氧技术被称为“资源的创造性技术”。 1.4 当量比燃烧
最近几年，为了适应更加苛刻的环保法规，柴油机产品上都使用了尾气后处理器，使柴油机的成本增加，也降低了可靠性。为降低后处理成本，Reitz等人[4]-[6]开展了柴油机当量比燃烧的研究，以便使用三元催化器。在一台单缸机上进行了试验。研究发现，在一定条件下，柴油机当量比燃烧可以实现极低的NOx和碳烟排放，二者都在0.2g/(kWh)以下。柴油机当量比燃烧研究的开展是最近几年才开始的，已经显示出很好的低NOX和PM排放性能。如果能够改善经济性，当量比燃烧在柴油机上的应用奖充满期望。
2 汽车新能源
随着汽车工业的不断发展，柴油、汽油等燃料的需求也越来越大，导致的最直接的后果就是石油日益枯竭，柴油、汽油等价格上涨。同时汽车尾气污染也日趋严重，在不可再生能源的日益枯竭和价格的不断上涨以及环保要求的双重压力下，寻找新能源将是今后汽车行业的主要任务。
2.1 燃气汽车
燃气汽车主要有液化石油气汽车和压缩天然气汽车。燃气汽车由于其排放性能好，运行成本低、技术成熟、安全可靠，被世界各国公认为当前最理想的替代品。天然气作为一种储量丰富干净可靠的清洁燃料，兼备汽油柴油的优点，具有抗爆性好、自燃温度高、排放特性好等特点，非常适合作为内燃机的代用燃料使用。与柴油相比，颗粒物和NOx排放非常少，而与汽油相比，HC、NOx和CO2排放较少。因此，加强对燃气汽车的研究，对缓解石油能源危机，改善环境具有重要意义，对于保障国民经济的持续发展也具有重大的战略意义。
2.2 电动汽车
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车最大的优点是只要有电力供应的地方都能够充电。但是蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵。目前电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有镍镉电池、钠硫电池、燃料电池、锂电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。
2.3 混合动力汽车
混合动力是指在原有的汽油发动机和柴油发动机基础上，同时配以电动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。混合动力主要以发动机驱动行驶，利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征，在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时，用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。混合动力汽车最大的优点就是“零”排放，而且采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率。
2.4 甲醇HCCI燃烧
均质压燃的燃烧方式本身具有热效率高、NOx 排放低和几乎零PM排放的优点。甲醇来源广泛，着火界限宽，其气化速度快和易于形成混合气的特点，能更好地适应HCCI稀薄燃烧及分布式多点着火的工作方式。具有较高的抗爆性能，可以提高发动机的压缩比和热效率。将HCCI燃烧技术运用到甲醇车用发机上可满足节能减排的要求，但是目前还未能满足实际运用的要求，如对甲醇发动机HCCI燃烧过程的进行控制、拓展其负荷范围的方法等。
由此可见，汽车科技在21世纪的发展方向就是改善燃烧技术并且研发应用新能源。在大力改善燃烧技术的同时，积极降低替代燃料的生产成本、使用价格，使新能源发展为汽车产业的可持续发展带来光明的前景。
参考文献：
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[6]黄喜鸣.浅谈汽油机稀燃层燃技术[J].装备制造技术，2006(4)：174-175.
柴油发动机新技术论文篇二
现代柴油发动机节能减排新技术
摘要：文章主要对传统柴油发动机与汽油发动机的优缺点、现状及存在的问题进行了分析和阐述，从高压电控共轨技术、冷却式EGR技术等几方面介绍了现代柴油机为了更好地适应社会发展所采用的一系列节能减排的新技术，以提高柴油机的综合性能。
关键词：柴油机;节能减排;冷却式EGR技术;高压电控共轨技术
中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2012)20-0135-03
近几年来，随着发达国家柴油轿车在全部轿车中所占份额的不断增加，电控汽车柴油机开始异军突起，技术也有所突破，特别是出现了改变传统燃油喷射系统的组成和结构特征的高压共轨系统，并且为了符合国际的排放标准及节能标准出现了各种各样
的节能减排技术，使得柴油机的发展越来越好。
1 柴油发动机的优缺点
1.1 柴油机的优点
柴油机与汽油机相比，主要有三大优点：
(1)扭矩大。相同排量下，柴油机力气更大，扭矩更大。
(2)省油。首先柴油的能量密度含量比汽油高;其次柴油机的热效率高。一般柴油机的油耗要比汽油机的低30%～40%。
(3)环保。由于柴油机的富氧燃烧，所以柴油机的CO、HC和CO2排量相对于汽油机较低。
1.2 柴油机存在的问题
柴油机的性能虽然在很多方面比汽油机更有优势，但是也存在着很多关键性的问题需要解决。
(1)尾气排放问题。虽然较汽油机来说，柴油机的CO、HC和CO2排量较低，但是颗粒和NOX的排放比较难控制。
(2)油耗问题。虽然柴油机的油耗要比汽油机的低，但是为了实现社会发展的需要，进一步降低油耗也成为柴油发动机所要克服的问题之一。
(3)升功率问题。柴油发动机本身的质量和体积也影响了其各方面的性能，所以为了使得柴油机进一步得到社会的认可，如何提高柴油发动机的升功率也成为了柴油机发展过程中的问题。
(4)比质量问题。柴油机由于采用压燃的方式，所以其材料要求较高，且其压缩比较大，也使得
柴油机相对于汽油机在同等排量的情况下其质量较大。
2 现代柴油机新技术
2.1 高压电控共轨技术
高压电控共轨式燃油喷射系统的出现，基本上改变了传统柴油机燃油喷射系统的组成和结构特征。高压电控共轨系统的最大特征就是燃油压力的形成和燃油量的计量在时间上、在系统中的部位和功能方面都是分开的。燃油压力的形成和燃油量的输送基本上与喷油过程无关。根据电控单元的指令控制每个喷油器，使得每个喷油器可按所要求的精确的喷油正式从共轨中“调出”具有所要求的精确压力和精确循环的燃油。改善了燃烧过程，提高了燃烧效率，降低了燃烧噪声和排放。该项技术已普遍在柴油车上使用。
2.2 冷却式EGR技术
采用冷却式EGR系统，在EGR气体流动管上安装冷却装置，当EGR气体进入进气管前先降低其温度，故燃烧温度比一般的EGR系统明显降低，且因进气密度高，进入燃烧室的气体量多，使得燃烧更完全，故也可减少PM的排放。
2.3 均质燃烧技术(HCCI)
在均质燃烧方式下，柴油和空气在燃烧开始前已充分混合，形成均质预混合气。混合气被活塞压缩并发生自燃，并呈分布均匀、稀混合的低温、快速燃烧，从根本上消除了产生NOx的局部高温区和产生PM的过浓混合区，从而能大大降低NOx和PM的排放。
2.4 NOx排放控制技术
(1)AR(吸附还原催化剂)。在稀燃阶段将NOx吸附储存起来，而在短暂的富燃阶段，NOx释放并被排气中的HC还原。
(2)SCR催化转化器。它是一种剂量系统，系统将还原剂(尿素)导入排气中，混合后再经过催化，可减少NOx的排放。
(3)NSCR。它是在去氮催化器中，用碳氢化合物作还原剂，将废气中的NO3还原。
(4)采用碳素纤维加载低电压技术。碳素纤维具有催化活性，能促进废气中的NO与C或HC进行氧化还原反应，随着电压的升高，可使NOx排放明显降低。
2.5 颗粒排放控制技术
(1)颗粒捕捉器。颗粒(PM)是柴油机尾气主要成分之一，对人体的危害也非常大。颗粒捕捉器能够将尾气中的颗粒物过滤掉，可以达到90%以上的净化效果。
(2)氧化催化器。氧化催化器是利用催化器中的催化剂来降低废气中的HC、CO和颗粒中的可溶有机成分的活化性能，使这些成分能与废气中的O2在较低的温度下发生反应，从而降低柴油机的有害物质排放量。
2.6 多气门技术
多气门发动机是指每一个气缸的气门数目超过两个，即两个进气门和一个排气门的三气门式;两个进气门和两个排气门的四气门式;三个进气门和两个排气门的五气门式。气门布置在气缸燃烧室中心两侧倾斜的位置上，是为了尽量扩大气门头的直径，加大气流通过面积，改善换气性能，形成一个火花塞位于中心的紧凑型燃烧室，有利于混合气的迅速燃烧，提高柴油机的经济性。
2.7 增压中冷技术
增压就是增加进入柴油机汽缸内的空气密度，中冷则是将压缩后的空气的温度降低。最终是提高进入气缸内的空气量，能够在不改变发动机排量的基础上提高柴油机输出功率，降低其升功率。
2.8 轻质量设计技术
在柴油机设计上，由于轻质量技术的应用以及材料和制造水平的提高，使得柴油机的比质量也有所下降，由汽油机派生出来的柴油机总质量约为汽油机的110%。
3 柴油机技术发展趋势
从当今世界各主要汽车与发动机公司开发的新一代柴油机的技术变化看来，尽管柴油机各有特点，但大体上反映了以下发展趋势：
3.1 优化结构设计
优化结构设计，减少摩擦与附件功率损失，提高机械效率。柴油机的有效效率等于指示效率与机械效率的乘积，因此，柴油机的燃油消耗率也直接受到机械效率的影响，国外在致力于完善缸内工作过程的同时，也十分重视减少摩擦损失和提高机械效率的研究。此外，以德国MTU公司为代表的可变排量技术也是一种有效手段。
3.2 发展各种代用燃料
代用燃料大多是二次能源，常用的有植物油、天然气、醇类燃料、氢和燃料电池等。各种代用燃料一般都有降低环境污染的效果，并且都有较为可靠的来源。
3.3 降污的柴油添加剂
研究节能降污的柴油添加剂，改善燃料的燃烧性能，对已投入使用的车辆来说，是较佳的技术处理方法之一。
4 结语
先进柴油机技术的应用使柴油机的综合性能有了极大的提高，因此柴油机在市场上的占有量正逐步提高。特别是在欧洲，柴油轿车的销售量已占轿车总销量的1/3以上，并且这一数字仍在不断增长。在我国，先进技术的柴油机汽车将得到广泛的采用。
参考文献
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作者简介：王晓慧，女，浙江工贸职业技术学院助理讲师，硕士，研究方向：载运工具运用工程。
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随着汽车行业技术的不断发展，汽车发动机技术也在不断的提高。下面是我为大家精心推荐的汽车发动机技术论文 范文 ，希望能对大家有所帮助。
汽车发动机技术论文范文篇一：《试谈汽车发动机的可变气门技术》
摘要：汽车发动机可变气门技术是当今汽车发动机普遍配置的设备系统。该系统可以对发动机凸轮的相位或者气门的升程进行有效的调节，从而使汽车发动机的配气过程得到优化。因为汽车发动机在高转速和低转速状态下，气门的正时角对发动机的经济性以及动力有所影响，从而提高进气量以及扫气效率，如今的汽车发动机普遍应用这项技术。
关键词：汽车发动机;可变气门技术;气门正时技术;气门升程技术;配气过程
在汽车发动机的运行过程中，如果发动机在运行过程中，随着发动机气门数量的增多和发动机转速的提高，气门正时和气门升程不能随之改变，那么当汽车发动机处于转速过低、转速过高或者功率输出的状况下，就很难保证燃油的消耗问题。如果汽车发动机使用的是单个气门，在对燃油供给方进行控制时，对这个问题解决起来就会很难。但是如果换一种方式，如使用“可变性能”对其进行“综合处理”，那么这样的问题就很容易被解决。
1 气门正时技术
气门正时也就是汽车发动机在运转过程中气门打开的时间。其功能是活塞运动到一定位置时，对气门的开启和关闭时间进行控制。一般情况下，发动机进气门的活塞运动程序应当从下向上，当气门开始排气时，气门打开;当活塞到达气门的上止点时，一个排气运动周期完成，气门关闭。这个过程中，因为运动的空气存在惯性，因此需要一定的时间进行反应。进行排气的过程中，为了让更多的空气进入气缸，更多的废气排出气缸，就要在活塞到达之前打开，并且在活塞运动到下止点之下关闭;发动机的排气门运用同样的原理，排气门应该在活塞开始向下运动之前打开，在活塞运动到下止点之后再关闭。在活塞运动的过程中，排气门和进气门可能会在一定的时间范围内同时打开，这叫做气门叠加，在气门叠加现象产生时，曲轴会产生一定角度的转动，这个角度是气门叠加角，图1是汽车发动机气门配气相关结构图。
发动机的转速处于不同状态时，对于气门叠加角的要求也有所不同，在发动机低转速时，其气门叠加角就越小，发送机转速高，所产生的气门叠加角就会越大。如汽车发动机没有运用气门正时技术，这两个要求就很难同时得到满足，传统的汽车发动机工作原理主要是：当汽车发动机处于低速转动状态时，其中凸轮的转速也非常慢，因此气门的进气速度也随之减慢，当气门打开时，需要的时间较长，但是气门的开度很小。如果汽车行驶的速度达到120km/h时，发动机的转速一般为3000～4000rpm，有可能会达到更高水平，此时汽车发动机气门的开启和关闭速度加快，气缸空气进入的速度开始加快，在这一运动过程中，虽然其进气量很大，但是发动机气门的开启时间非常短，这会在一定程度上降低氧气含量，导致燃油燃烧所需氧气不足，从而使燃油燃烧不够充分。因此可以在这样的发动机上引入可变气门技术，这一技术可以有效解决以上提到的问题，从而大大改善发动机的燃油效率。在运行过程中，对凸轮进行改造，并且对相关的传感信号进行充分收集，汽车发动机如果处于转速非常低的情况下，这时发动机中正时技术就可以对其进行很好的控制;当汽车发动机处于高速运转状态时，可以对气门的开度进行较为科学的调整。
2 气门升程技术
气门升程技术指的是对气门开启的开度大小进行控制的技术。当发动机在运行过程中，气门行程较远的情况下，所进气截面的面积就会随之增大，因此对进气产生的阻力会降低，从而使得气缸的进气更加通畅，这样的运行状态比较适合汽车在高速行驶的状态下。如果在汽车行驶速度较慢的情况下，就会导致进气时达不到要求的负压，从而导致汽车处于低速形式的状态下时，产生运转无力或者不够平稳的现象。如果气门很小，汽车发动机在慢速运转过程中，所需的负压会得到满足，保证氧气的充足和燃油的充分燃烧。然而当汽车处于高速行驶的状况下时，空气的流速就会加快，气阻也会增大，这些情况的出现就会导致气门在进气和排气的过程不够畅通。在汽车发动机中运用可变气门技术，就可以对这两方面的问题进行权衡。气门正时技术只能够对汽车发送机中气门开启的时间进行控制，对于气门开启的开度无法控制。因此要在汽车发动机中运用可变气门的升程技术，这样才能进一步提高汽燃油的燃耗效率，提高汽车经济性能。
3 典型的可变气门升程技术控制为主的发动机技术
3.1 本田汽车中的“VTEC”系统应用
“VTEC”可以同时对发动机气门开度和气门开启时间进行控制的系统，对“VTEC”进行控制的系统主要是“ECU”，它通过发动机中各个传感器，其中包括气缸进气压力传感器、发动机转速传感器、车辆行驶速度传感器、水温传感器等，根据其产生的信号，进行相应指令的发送，同时可以控制凸轮在特定的范围内运转，以此对气门的开闭时间和开闭开度进行合理控制。一般的汽车发动机中，每个汽缸只配备一个凸轮对其进行驱动，但是本田汽车中VTEC系统发动机内含有两个凸轮对其进行驱动，即中低速、高度运转两个组合，通过对电子系统的运用，使其自行进行操纵，从而达成自动转换目标。本田汽车发动机中利用的VTEC系统，可以同时对发动机的低速运转和高速运转中气门的开闭进行时间和开度的控制，这样就能同时达成汽车的动力性和经济性。
本田“VTEC”与其他汽车发动机不同的地方主要是凸轮和摇臂的数目和控制 方法 。其是世界上第一个能够对气门的开闭时间以及升程两个性能同时控制的气门控制系统。其系统通过计算机对气门的正时和升程进行控制，可以在很大程度上提高汽车燃油效率，本田公司几乎在所有车档中均运用了“VTEC”系统。
3.2 丰田汽车VVT-i智能可变气门系统
VVT-i系统是丰田汽车中发动机可变气门系统，当前这项技术已经在丰田汽车中普遍使用。VVT-i系统可以对发动机气门运动进行连续的正时调节，但是对气门的开度大小不能控制。这项技术的工作原理主要是：当汽车的运行速度由低到高运行时，“ECU”就会向凸轮控制下小涡轮内挤压机油，从而使小涡轮进行运转，其运转是相对凸轮进行的，这样就使得凸轮在60。范围内前后旋转，这样就会对气门的开启和闭合时间有所控制，从而实现气门的连续这时目标。这项技术的最大特点是，可以根据汽车发动机所处状态对凸轮进行合理控制，对凸轮轴的转角进行合理的调整，从而优化配气时机，保证对燃油的配气达到最佳状态，以此来帮助燃油充分燃烧，并且提高汽车扭矩，提升汽车的各项性能。
4 结语
在汽车发动机可变气门技术中，升程系统主要控制气门的开度，而正时系统是控制气门开闭的时间。它们均决定了发动机进气量的大小，同属于汽车发送机可变气门控制系统。如今可变气门技术发展得越来越快，这项技术在汽车发动机中的使用可以说是汽车领域发展的一个里程碑，可以看出未来的汽车技术将向着越来越先进的方向发展。
参考文献
[1] 邓明阳，孙旭.发动机全可变气门升程技术现状的分析与展望[J].南通航运职业技术学院学报，2011，(3).
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[4] 张超.宝马第三代连续可变气门升程技术浅析[J].价值工程，2015，(3).
汽车发动机技术论文范文篇二：《浅谈汽车发动机节能技术》
摘 要：本文通过对发动机的节能原理进行分析，提出了一些节约发动机燃油消耗的 措施 ，对中国汽车节能提出了发展方向。
关键词：节能;原理;措施;发展
一、发动机节能的原理
1 提高充气效率
(1)减小进气系统的流动损失。①减小进气门处的流动损失。可通过增大进气门的直径，选择合适的排气门直径;增加气门的数目，采用小气门;改善进气门处流体动力学性能，减小气门处流动损失;采用S(活塞形成)/D(缸径)值较小的发动机等措施可以减小进气门处的流动损失。②减小整个进气管道的流动阻力。进气道应该有足够的流通截面积、表面光滑、拐弯小、多段通道连接要对中;进气管应该有足够的流通截面积、表面光洁，避免急转弯和流通截面的突然变化;空气滤清器的阻力应随结构和使用时间的延长而不同。(2)减少对新鲜充气量的加热。凡是能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都是有利于减小对新鲜充气量的加热。(3)减小排气系统的阻力。减少排气系统中排气门座、排气道、排气管、排气消声器的阻力，对降低排气压力、减小排气损失均有利。(4)合理选择配气相位。配气相位是否合理主要根据以下几个方面来判断。①充气效率高，保证发动机的动力性能，主要由进气门迟闭角决定。②必要的燃烧室扫气，以保证降低高温零件的热负荷，使发动机运行可靠，主要由进气门迟闭角决定。③合理的排气温度，主要由排气提前角决定。④较小的换气损失、以保证发动机的经济性，主要由进排气门重叠角决定。
2 减小机械损失可从几个方面着手
(1)降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的摩擦和质量。(2)降低滑动部件的滑动速度。(3)减少润滑油的搅拌阻力。(4)改良润滑油，使其低粘度化。(5)合理选择摩擦零件的材料。
二、发动机节能的措施
1 发动机稀燃技术
也叫发动机稀薄燃烧技术，指采用发动机的实际空燃比远大于理论空燃比的情况下进行的具有良好动力性、经济性和排放行的燃烧技术。
实现的技术途径：(1)实现稀燃混合气。实现稀燃混合气的措施有：使汽油充分雾化;采用结构紧凑的燃烧室;加快燃烧速度;提高点火能量;采用分层燃烧技术。(2)采用分层燃烧系统。主要有气道喷射稀燃系统和直接喷射稀燃系统。
2 发动机的增压技术
对进入气缸的空气提前进行压缩，使单位时间进入燃烧室的新鲜空气量增多，增加发动机的充气效率，提高发动机的功率。
3 燃油掺水节油技术
发动机采用掺水形成的乳化燃油，可以减少排气中的氮氧化合物等有毒成分、降低烟度减少污染，还能有效降低油耗，节约能源。
4 发动机可变气缸排量技术
发动机在中低负荷情况下，使部分气缸停止工作，增加工作气缸的负荷率，使其工作点落入低燃油消耗率和低排放工作区域内，从而改善车辆的经济性和排放性能;当发动机需要大功率时，则让全部气缸工作，体现发动机的动力性。
5 发动机可变配气正时技术
根据发动机转速和负荷的变化，适时调整配气相位和气门升程。
6 可变进气歧管技术
ECU根据发动机转速和负荷的变化而改变进气道的长度，在高转速时使进气通道变短，减少进气流动损失，提高发动机的高速功率。在低转速和低负荷及起动情况使进气通道变长，管内空气流动的动能增加，导致进气流速加快，充气效率提高，在同样的燃烧条件下会获得更大的输出功率，增加转矩。
可变进气歧管技术主要包括可变进气歧管长度和可变进气共振技术.。
7 可变压缩比技术
采用可变压缩比技术对于自然吸气发动机，在部分负荷情况下压缩比可以设计高一些;对于增压发动机在增压压力比较低的低负荷情况下，适当降低压缩比，使压缩比随发动机负荷的变化连续调节，这样可以避免爆燃，又提高了在高压缩比情况下中低负荷的工作效率，增加了动力性能，提高了济性，保证了发动机工作效率的最大化。
改变发动机压缩比的方法有改变燃烧室的容积和改变活塞行程。
8 汽油机燃油喷射与点火系统的电子控制技术
在汽油机电控燃油喷射系统中，电控单元主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器信号对喷油量进行修正，使发动机在各种工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性;汽油机电控点火系统(ESA)根据相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最佳的点火提前角点燃可燃混合气，从而改变发动机的燃烧过程，实现发动机动力性、经济性和排放性的提高。
9 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术
在柴油机电控燃油喷射系统中，ECU主要根据发动机转速和负荷信号来确定基本供油量和供油正时，再根据其他传感器信号进行修正。
10 电子节气门技术
汽车电子节气门技术(ETC)淘汰了传统加速踏板采用拉索或杠杆机构，与发动机节气门之间进行直接的机械连接，通过增加相应的传感器和电控单元，实现精确控制节气门的开度。该技术可以实现发动机转矩和空燃比的精确控制，有助于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染。
11 陶瓷发动机
为了减小发动机能量损失中占绝大部分的冷却损失和排气损失，一般采用取消或部分取消冷却系统的方法，并使用陶瓷等耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和强度高等特点的隔热材料或其他方法减少燃烧室内热量的散失，使发动机在更高的工质温度下工作;利用排气能量。
12 EccoBoost 发动机技术
一种兼具涡轮增压技术和燃油直喷两种技术于一体的发动机技术，发动机能获得更高的动力性和经济性。
结语
根据中国的能源政策和汽车工业发展情况来看，国家首先应该大力发展柴油机技术，主要是研究电控柴油机;其次大力发展电动汽车，优先发展混合动力汽车，加大电池续航能力的研究;再次大力研发推广代用燃料车。发动机油耗的高低直接反应了我国发动机设计与制造水平，汽车发动机节能技术的推广应用，将大力推动我国汽车工业的发展。
参考文献
[1]许文靖.现代汽车节能技术探析[J]，科技创新导报，2009(24).
汽车发动机技术论文范文篇三：《浅谈汽车发动机维修技术》
【摘 要】: 作为汽车的心脏部位，发动机在汽车的正常运行和操作中其中至关重要的作用。因此，平时需要加强对发动机的维修和保养。而针对汽车发电机的维修，其需要比较全面的技术知识和实践操作能力。因此，汽车发动机的维修可以说是一个需要技巧和技术的硬活。本文从汽车发动机检查以及汽车发动机的诊断和维修两个方面出发，具体阐述其相关的维修技术，希望对学习汽车发动机维修的人员有所帮助。
【关键词】: 汽车;发动机;维修;技术
1 传统的发动机维修工艺
发动机的内部零部件的检查：
由于汽车发动机内部的曲轴和活塞往往是比较容易出故障的地方，如汽车突然无法启动等，很可能是因为汽车发动机内部活塞不能运作造成的。因此当汽车发动机出现故障需要维修的情况下，可以先对其曲轴和活塞进行检查，其具体步骤如下：
1.1 曲轴的检查
对于曲轴容易出现的故障，主要有轴颈处容易磨损，容易出现扭曲变形或者疲劳裂纹，因此需要进行重点检查。1)裂纹的检查：对于曲轴裂纹的检查，其相应的检查方法有超声波探伤检查，浸油敲击法检查，磁力探伤检测仪进行检查和X光探伤检查。在用浸油敲击法对曲轴进行检查时，需要先将曲轴在煤油中浸泡一段时间， 然后再将曲轴从煤油中取出来，擦干净后在曲轴上撒一些白粉，再对曲轴的不同部位进行轻敲，如有出现了比较明显的油迹，这说明曲轴的这个部位有裂纹。对于磁力探伤仪检查，其磁力线会穿透曲轴被检查的部分，如果在该部分有裂纹的话，那么这个地方的磁力线就会出现偏散，然后将磁力粉撒在该部位，从会显示出裂纹的具体大小和具体位置;2)弯曲变形的检查：针对曲轴弯曲变形的检查，可以先将整个曲轴的两个顶端用V型版块支承住，如图1所示，然后用在主轴中间用百分表的触头抵着。当曲轴转动一周后，在指针上对出角度的最小值和最大值，并且计算两者之差，这个差值就是曲轴弯曲变形的差值了，如果其值大于0.11mm， 那么曲轴弯曲的比较严重了，为了确保发动机的正常运行，需要及时更换曲轴。
1.2 活塞连杆组的检查。
对应活塞部位的检查，主要是检查其活塞销座的尺寸和裙部直径等是否发生了变化，或者是否在使用过程中发生了堵塞等。其主要的检查方法一般有两种，第一种检查方法是用千分尺进行测量，通过测量裙部直径的大小和活塞汽缸磨损部位值的大小，将这两个测得的数据相减，然后和配缸间隙值进行比较，如果差值大于0.10mm， 则说明活塞磨损比较严重，不能够再使用啦。另一种方法是塞尺进行测量，通过测量配缸间隙来判断其汽车发动机内部活塞是否可以正常使用。首先将塞尺放入安装气环的环槽内，然后以35N的拉力轻轻转动塞尺，当感到轻微的阻力时停止转动，这样就可以用塞尺测量活塞裙部和活塞侧隙差值的大小，当活塞受到磨损越多时，其相应的差值也越大，当该值超过0.12mm时，这该活塞不能再使用啦，需要为汽车发动机配备新的活塞。
2 汽车发电机的诊断和维修
2.1 发动机失速故障
发动机如果出现了失速故障，其一般表现为发动机转速一会低一会高的情况，而这种情况就是常见的发动机失速故障了。出现这种故障的原因主要是因为点火控制系统出现故障，或燃油喷盘系统出现问题，又或者是整个发动机的进气系统出现了问题等。例如，出现了燃油喷盘系统的故障，很有可能是系统线路接触不稳，油管变形或者燃油滤清器灰层太多等。针对不同的原因，可以采取不同的措施进行维修。
其相关的故障排除和维修的方法如下：1)如果是喷油系统出现问题，检查是否是线路接触不良，如果是，则可以调整线路或更换导线的方法进行维修，如果是 机油滤清器盖等太多灰层了，则可以采用清洁滤清器盖的方法进行修复;2)如果是进气管出现了问题，则仔细检查是否有各软管或者其相接的地方出现了漏气，也可以检查PVC阀管子等是否通气正常，如果不是，则可以考虑修复或替换相应的管子;3)针对点火控制系统出现的问题，则需要检查各缸火花塞是否正常工作了。例如，火花塞积累的灰层太多，引起发动机转速不正常，则可以通过彻底清洁火花塞来进行维修。
2.2 发动机怠速不良故障
发动机怠速不良故障的现象主要是发动机怠速不稳，停车易熄火。在故障诊断方面，可以先检测发动机燃油压力。将燃油压力表连接到油压检测孔上，起动发动机，油压表指示正常，压力为265kPa，拨掉油压调节器真空管，油压上升到340kPa。上述结果均在标准范围内，说明燃油管路系统无故障。然后再检查气缸压力。预热发动机，温度到85℃，打开节气门，用缸压表测量各缸压力，当压力值均为l1OOkPa左右，各缸压差小干300kPa时，上述情况表明发动机气缸密封性出现了问题。
针对该故障的维修，其方法如下：清洗怠速电动机、节气门体。将怠速电动机、节气门体拆下，彻底清洗各空气通道，并用压缩空气吹净。用万用表测量一下怠速电动机电阻值，电阻为20Ω，在18～24Ω正常范围内。测量节气门位置传感器，输出阻值呈线性变化，且在正常范围内。若发现进气总管内沉积有异物，用缠有麻布的铁线将其清理干净。为彻底根除故障，还可以对喷油器进行清洗、检测。
2.3自诊断系统可能出现以下几种情况：汽车运行时故障明显，传感器有故障而自诊断系统没有监测到。一是电控汽车控制电脑(ECU)对传感器信号进行检测时，只能接受其设定范围之内的传感器非正常信号，从而判断传感器的好与坏，记录或不记录故障代码。一旦解读故障代码故障后，只要对相应的传感器、导线连接器、导线进行检查，找到并排除短路、断路的故障即可。但是，若因某种原因致使传感器灵敏度下降、反应迟钝、输出特性偏移等，则自诊断系统就测不出来了。这时就应该依据发动机的故障征兆进行分析判断，继而传感器单体进行针对性检测，以便找到并排除传感器故障。二是由于发动机工况故障现象相似，ECU监测失误，自诊断系统可能显示错误的故障代码。例如，对于装有三元催化转化器的电控汽车，一旦使用过含铅汽油，这类故障特性有时较为明显。在汽车进行检修时，经常会发现故障代码显示的是“水温传感器断路或短路”故障，而发动机故障症状却是：无论发动机在冷车状态下或者热车状态下都不好起动，并且拌有怠速不稳和回火现象，发动机的转速绐终提不高。显然这些故障与水温传感器的关系并不十分密切，在对水温传感器进行单体测量后并未发现任何故障。
但是，当从汽车上拆下三元催化转换器并剖开后发现，三元催化转换器内部严重堵塞，因此可以断定发动机故障是由此而引起。因此当自诊断系统出现故障代码以后，还应该与发动机的实际故障症状进行分析比较，以得到正确合理的判断，不应该将故障代码当作排除故障的唯一依据。三是电控汽车使用维修不当也可能引发错误的故障代码。在对电控汽车实施维修时，由于维修人员系统输出错误的故障办法。例如，在发动机运转过程中，随意或者无意把传感器插接头拔下，每拔下一次传感器插接头，自诊断系统就会记录一次故障代码。另外，若在上一次汽车维修时，由于操作不当而未能完全清除掉旧的故障代码，那么电脑也同样将原来的旧故障代码保存其内，因此在对电控汽车维修时也要加以注意，不应造成不必要的人为故障代码。
利用常规的检查方法如“五油、三液、一媒，的检查不可忽视，即对透平油、机油、自动变速器油、转向助力油、齿轮油、制动液、冷却液，刮水清洗液以及冷媒的检查。绝大部分高级轿车上仪表灯全部用英文显示，如wash fluid灯亮，应检查清洗液和储存器内液面，添加后即可消除该警报灯亮。一辆奥迪A62.8L轿车ABS灯点亮，似乎是一个大的故障，车主急忙赶往奥迪A6维修中心检修，经检查发现就是制动液容器内的液体低于警戒线，补充完制动液后故障排徐，解决起来很简单。
通过车用零件液体的品质，来判断故障。一辆广州本田车雅阁7230轿车的自动变速器油液变紫，而且有少量的混蚀物，此时行车中动力不足，起速过慢。因此，根据油液的颜色可断定故障的原因是自动变速器的故障而不是发动机动力不足，拆油底壳，检查证明判断是正确的。
检查线路也一样重要。一辆雪铁龙轿车左前轮不升也不降，而其他三轮传动正常。检查发现该车左前空气弹簧减振器排气阀线斯开，接通线路后左前轮活动恢复正常。应该仔细看而不是走马观花的浏览，这样才能达到事半功倍的效果。
通过对油液的“闻”可知油液的品质及该系统基本的工作情况，通过对发动机的排放气体的闻，可以感觉发动机的工作情况，从而为故障判断提供指导。如一辆桑塔纳2000GSi轿车，急加速抖动严重。通过对排放气体气味的分析，认为是高压线有时断火，更换后，故障排除“闻”在维修中比其他手段用得相对较少，但并不是说它不重要，运用恰当在故障判断上可以让我们少走许多弯路。
虽然汽车发展机电一体化越来越多，汽车维修更多是靠专用的故障诊断仪器，但一些特殊故障仍然需要 经验 丰富的维修技术人员靠传统维修手段来判断故障，未来的汽车维修人员不仅仅需有外语基础，电脑常识等高科技知识，同时也应具备丰富的传统维修技术。
3 结论
从上面的分析可以看出，本文只是简单的介绍了汽车发动机比较常见的故障以及出现故障的原因和解决的方法。其实，整个汽车发动机的维修覆盖面比较广，其相应的维修技术也比较全面复杂，要熟练的掌握汽车发动机的维修技巧和相关技术，还需要学习和实践很多知识，比如电控燃油系统的检查和维修等，本文就不在此一一赘述。
参考文献:
[1]朱鹦文，魏浩，章秦.探究汽车发电机维修和检测技术[J].汽车和科技，2004(1)：235-248.
[2]__斌，罗洛.关于汽车发电机维修技术的几点思考[J].汽车和科技，2007(2)：129-137.
[3]卢海.汽车发动机的维护与 修理 [J].川化,2003,(04).
[4]林宝丰.汽车发动机的维护及故障排除[J].公路与汽运,2004,(05).
[5]孟杰.汽车发动机的维护与保养.长春汽车工业高等专科学校,2011,6.
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汽车发动机技术论文篇一
汽车发动机节能技术浅析
摘 要：本文通过对发动机的节能原理进行分析，提出了一些节约发动机燃油消耗的措施，对中国汽车节能提出了发展方向。
关键词：节能;原理;措施;发展
中图分类号：U464 文献标识码：A
一、发动机节能的原理
1 提高充气效率
(1)减小进气系统的流动损失。①减小进气门处的流动损失。可通过增大进气门的直径，选择合适的排气门直径;增加气门的数目，采用小气门;改善进气门处流体动力学性能，减小气门处流动损失;采用S(活塞形成)/D(缸径)值较小的发动机等措施可以减小进气门处的流动损失。②减小整个进气管道的流动阻力。进气道应该有足够的流通截面积、表面光滑、拐弯小、多段通道连接要对中;进气管应该有足够的流通截面积、表面光洁，避免急转弯和流通截面的突然变化;空气滤清器的阻力应随结构和使用时间的延长而不同。(2)减少对新鲜充气量的加热。凡是能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都是有利于减小对新鲜充气量的加热。(3)减小排气系统的阻力。减少排气系统中排气门座、排气道、排气管、排气消声器的阻力，对降低排气压力、减小排气损失均有利。(4)合理选择配气相位。配气相位是否合理主要根据以下几个方面来判断。①充气效率高，保证发动机的动力性能，主要由进气门迟闭角决定。②必要的燃烧室扫气，以保证降低高温零件的热负荷，使发动机运行可靠，主要由进气门迟闭角决定。③合理的排气温度，主要由排气提前角决定。④较小的换气损失、以保证发动机的经济性，主要由进排气门重叠角决定。
2 减小机械损失可从几个方面着手
(1)降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的摩擦和质量。(2)降低滑动部件的滑动速度。(3)减少润滑油的搅拌阻力。(4)改良润滑油，使其低粘度化。(5)合理选择摩擦零件的材料。
二、发动机节能的措施
1 发动机稀燃技术
也叫发动机稀薄燃烧技术，指采用发动机的实际空燃比远大于理论空燃比的情况下进行的具有良好动力性、经济性和排放行的燃烧技术。
实现的技术途径：(1)实现稀燃混合气。实现稀燃混合气的措施有：使汽油充分雾化;采用结构紧凑的燃烧室;加快燃烧速度;提高点火能量;采用分层燃烧技术。(2)采用分层燃烧系统。主要有气道喷射稀燃系统和直接喷射稀燃系统。
2 发动机的增压技术
对进入气缸的空气提前进行压缩，使单位时间进入燃烧室的新鲜空气量增多，增加发动机的充气效率，提高发动机的功率。
3 燃油掺水节油技术
发动机采用掺水形成的乳化燃油，可以减少排气中的氮氧化合物等有毒成分、降低烟度减少污染，还能有效降低油耗，节约能源。
4 发动机可变气缸排量技术
发动机在中低负荷情况下，使部分气缸停止工作，增加工作气缸的负荷率，使其工作点落入低燃油消耗率和低排放工作区域内，从而改善车辆的经济性和排放性能;当发动机需要大功率时，则让全部气缸工作，体现发动机的动力性。
5 发动机可变配气正时技术
根据发动机转速和负荷的变化，适时调整配气相位和气门升程。
6 可变进气歧管技术
ECU根据发动机转速和负荷的变化而改变进气道的长度，在高转速时使进气通道变短，减少进气流动损失，提高发动机的高速功率。在低转速和低负荷及起动情况使进气通道变长，管内空气流动的动能增加，导致进气流速加快，充气效率提高，在同样的燃烧条件下会获得更大的输出功率，增加转矩。
可变进气歧管技术主要包括可变进气歧管长度和可变进气共振技术.。
7 可变压缩比技术
采用可变压缩比技术对于自然吸气发动机，在部分负荷情况下压缩比可以设计高一些;对于增压发动机在增压压力比较低的低负荷情况下，适当降低压缩比，使压缩比随发动机负荷的变化连续调节，这样可以避免爆燃，又提高了在高压缩比情况下中低负荷的工作效率，增加了动力性能，提高了济性，保证了发动机工作效率的最大化。
改变发动机压缩比的方法有改变燃烧室的容积和改变活塞行程。
8 汽油机燃油喷射与点火系统的电子控制技术
在汽油机电控燃油喷射系统中，电控单元主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器信号对喷油量进行修正，使发动机在各种工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性;汽油机电控点火系统(ESA)根据相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最佳的点火提前角点燃可燃混合气，从而改变发动机的燃烧过程，实现发动机动力性、经济性和排放性的提高。
9 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术
在柴油机电控燃油喷射系统中，ECU主要根据发动机转速和负荷信号来确定基本供油量和供油正时，再根据其他传感器信号进行修正。
10 电子节气门技术
汽车电子节气门技术(ETC)淘汰了传统加速踏板采用拉索或杠杆机构，与发动机节气门之间进行直接的机械连接，通过增加相应的传感器和电控单元，实现精确控制节气门的开度。该技术可以实现发动机转矩和空燃比的精确控制，有助于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染。
11 陶瓷发动机
为了减小发动机能量损失中占绝大部分的冷却损失和排气损失，一般采用取消或部分取消冷却系统的方法，并使用陶瓷等耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和强度高等特点的隔热材料或其他方法减少燃烧室内热量的散失，使发动机在更高的工质温度下工作;利用排气能量。
12 EccoBoost 发动机技术
一种兼具涡轮增压技术和燃油直喷两种技术于一体的发动机技术，发动机能获得更高的动力性和经济性。
结语
根据中国的能源政策和汽车工业发展情况来看，国家首先应该大力发展柴油机技术，主要是研究电控柴油机;其次大力发展电动汽车，优先发展混合动力汽车，加大电池续航能力的研究;再次大力研发推广代用燃料车。发动机油耗的高低直接反应了我国发动机设计与制造水平，汽车发动机节能技术的推广应用，将大力推动我国汽车工业的发展。
参考文献
[1]许文靖.现代汽车节能技术探析[J]，科技创新导报，2009(24).
汽车发动机技术论文篇二
汽车发动机修理技术分析
摘要：随着汽车工业的发展，电子控制系统在汽车上的应用越来越普遍，电控系统在提高汽车性能的同时，也使汽车的故障诊断变得复杂起来。汽车发动机修理大多数的诊断都采用的经验诊断和技术诊断，对于目前汽车发动机维修采用“事后维修”和定期强制保养的方式已经不能满足现代化汽车发动机的发展了。更高的技术诊断要求应用于现代的汽车修理维护种，我们在对电控汽车进行维修时应综合分析判断的同时，还要利用传统诊断结合汽车故障的现象来寻找故障部位。并且及时对汽车发动机进行相应的维修及保养。 关键词：汽车发动机;故障;排除;维修 一、汽车发动机维修 随着现代汽车工业随着科学技术的飞速发展，新技术广泛运用，现代汽车的发动机故障诊断不再是眼看、耳听、手摸就能够解决的简单维修了，日益呈现出汽车发动机维修的高科技，随着中国贸易市场的开放，一批批先进的进口汽车检测设备和仪器被引入中国的市场。如四轮定位仪、解码器、汽车专用示波器、汽车专用电表、发动机分析仪、尾气测试仪及电脑动平衡机等，成为现代维修企业的必备工具。在这些高科技检测产品的推动下，使我国的汽车产业得到了较快的发展，尤其是汽车发动机的维修不在是以前的茫然状态。形成了一套正规、准确、科学维修管理。
二，汽车维修的维修是汽车发展的必要形式
而汽车的发动机维修是必要中德重要部分，一般发动机面临如下几方面的问题：
1、发动机不能发动，由于蓄电池存电不足、电极桩柱夹松动或电极桩柱氧化严重，电路总保险丝断，点火开关故障，起动机故障，起动线路断路或线路连接器接触不良等原因，经常导致打开点火开关，另外点火线圈工作不良，存在点火的问题，燃油泵不工作或泵油压力过低，燃油压力调节器工作不良;怠速控制阀或其控制线路故障，怠速控制发阀空气管破裂或接头漏气，空气流量计故障。导致起火开关拨到起动位置，发动机发动不着。
2、发动机失速故障，对于发动机进气系统，经常进气系统存在漏气的现象，空气流量计工作不正常，油箱中燃油过少，燃油管内的压力不稳，燃油喷射系统供油压力不稳，冷起动喷油器和温度正时开关工作不良。导致发动机正常工作的转速不能保持一个平稳的状态，转速忽高忽低，发动机不能正常工作。
3、发动机机器零件的老化，或线路故障。发电机经常在高温下工作，发生的高温电火花会电子元件被过电压击穿，或在高温、大电流击穿，会形成短路或断路的现象，会使点火控制器工作异常，造成点火线圈次级绕组无法产生高压电，高压火线不跳火或火花弱，发动机无法启动或工作异常。由于发动机工作的时间较长，或出厂较早，元件老化或性能退化，另外电子元件长期在高温、电压、电流变化频繁、灰尘等恶劣条件下工作等，也会产生元件的老化或性能退化。发动机的某一固定位置安放着传感器和执行器，在正常工作的条件下，导线与电控单元ECu连接是完好状态，若导线接头插接不良或导线短路等，发动机的工作就会发生故障，传感器无法将检测的信号传给电控单元，电控单元不能控制执行器工作，从而造成发动机工作异常，不能正常的启动。
三、发动机故障诊断方法多种多样性
在我们的日常生活始终中，我们可以运用单一诊断方法，也可以多种诊断方法结合使用，依据不通的实际情况，充分发挥个人的智慧创造实用的诊断方法对发动机进行故障诊断。科学与实际相结合，无论哪一种方法都必须是科学的诊断方法、科学的思维方式、科学的分析能力，下面是汽车发动机修理技术的方
1、汽车发动机的保养技术，使用适当质量等级的润滑油，依据发动机的不同类型采用适合该型号的润滑油，选用标准要不低于生产厂家规定要求为准。定期更换机油及滤芯，避免滤清器堵塞。保持曲轴箱通风良好，避免污染气体逆向流，堵塞曲轴箱，造成曲轴箱的污染，在滤芯污染，燃料的消耗大幅度增加，有时燃烧又不充分，不断产生混合的气体，形成油泥。发动机无法正常工作，所以要定期清洗曲轴箱，保发曲和耗持发动机内部的清洁。同时还要定期清洗燃油系统，保养水箱，减少胶质和积碳，在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室中沉使燃油雾化不良，对水箱的清洁能够减少水箱破损、渗漏，使发动机保持最佳状态，而且延长水箱和发动机的整体寿命。
2、利用专门诊断仪器诊断，目前在对电控发动机进行故障诊断中，出现了很多诊断方法，但更多应用的是故障解码器，如电眼睛等专用车系诊断仪等。大大提高了电子控制系统的诊断效率。能够及时有效的排除和解决故障，故障解码器的操作十分的简便，检查发动机的故障时将故障解码器的插头和汽车上的故障诊断插座相连接，打开点火开关，进行操作后，可以很方便地从诊断仪的显示屏上读出所有储存在电脑中的故障码。通过数据流程所显示的数据可以具体反映出传感器和执行器现时工作状态。如节气门位置传感器的电压变化;水温传感器的电阻变化;喷油器的喷油时间变化等等。通过对它们工作状态时的变化的观察，我们可以判断哪些传感器和执行器工作是否正常，减少了解决故障的所用时间。
3、培训相关的高科技维修人才，在我国传统的汽车维修企业中，维修人员的文化水平、受教育程度、理论基础、外语水平都较低，汽车维修企业的现代化和先进化发展比较缓慢，受传统思想影响比较严重，大都采用师傅带徒弟的模式，很难达到机电一体化、懂电脑、会外语的现代维修技术人员的水平。随着经济全球化的、知识一体化、汽车高科技的发展的要求，从事汽车维修服务的技术人员，不仅要具备高科技的素质，坚实的汽车专业理论、熟练掌握各种汽车检测设备与仪器的基本技能，还要有一定的外语基础，能熟练使用电脑查询汽车维修资料，对出现的各种疑难杂症进行分析，以最少的时间完成最快的检测，准确判断、熟练排除，做到科学准确的对汽车发动机进行有效的维修。
4、故障症状模拟诊断，对电控发动机故障诊断中，往往会出现理论与实际不相符的情况，我们经常会碰到发动机有故障但没有明显故障症状的现象，不知道故障到底出现在哪里，正常的维修工作无法进行，这就要求我们采用故障故障症状模拟诊断，排除可能出现的故障，缩小故障范围。模拟出现故障时相同或相似的条件和环境，找出故障原因，提出实际的解决方案，有针对性的维修排除故障。
四、结语：
汽车的发动机不仅仅要靠科技和维修。还需要驾驶员平时在开车中还要始终使发动机保持正常的工作温度，并能避免发动机超负荷运转。及时做好汽车发动机的清洁和维护工作，全面深刻了解发动机的原理，掌握有关功能作用，运用科学的分析方法和维修技巧，尽可能的排除可能发生的故障，使我国汽车发动机维修行业在汽车维修企业发展要素中，起主导作用，促进我国汽车行业的健康稳定发展。
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【摘要】通过对车载主动安全系统的研究，针对汽车等交通工具的嵌入式控制器局域网络，提出了一种通过磁电传感器检测发动机转速系统的CAN总线设计方案。在简单介绍该CAN总线网络三层结构设计的基础上，详细阐述了节点嵌入式微处理器电路、CAN总线电路及传感器信号调理电路的设计，并提出了基于J1939协议的发动机转速测量电路的软件流程图。该设计方案的提出，为车载主动安全的控制系统设计具有一定的参考价值。
【关键词】CAN总线；J1939协议；嵌入式微处理器
0引言
在对车载主动安全系统的研究中，为解决汽车控制系统中，数量众多的电子设备之间的通信问题，减少电子设备之间繁多的信号线，通过单一而稳定的网络总线，将外围器件挂接在该总线上，实现车载设备和多控制系统之间的数据交换，各操作单元之间的协作，并对各单元不断变化状态实时控制。在众多的CAN总线协议中，J1939协议主要应用在以CAN为基础的汽车等交通工具的嵌入式网络中。由于J1939网络是专门用途的通信系统，而不需要通用化，因此，基于J1939协议电控系统（ECU）的开发只须按照物理层搭建、数据链路层配置、应用层设计即可。
1总体设计
1.1物理层搭建
物理层实现网络中电控单元的电连接，物理介质为屏蔽双绞线，双绞线终端电阻应为120欧姆，从而防止数据在线端被返回，影响数据的传输，同时电流能够对称驱动。
1.2数据链路层配置
数据链路层为物理连接提供可靠的数据传输，J1939协议数据链路层配置就是对协议数据单元的配置，PDU的7个域的信息应由应用层提供。PDU将被封装在一个或多个CAN数据帧中，并通过物理介质传输到其他网络设备。如果某特定参数组传输9字节或更多的字节，则将使用传输协议功能RTS/CTS,BAM。该协议功能是数据链路层的一部分，可再细分为消息的拆装、重组以及连接管理两个主要功能。
1.3应用层设计
J1939应用层包含信号和报文两个方面的设计。信号描述使用可疑参数编号定义，可疑参数编号为19位，用于标识ECU相关的特定部件、元素或参数，可以描述部件名称、参数名称、信号类型，着重描述参数组中的某个参数；而报文描述用PGN定义，包含参数组名称、传输更新速率、数据长度、PDU和数据列表，主要描述整个参数组。他们之间相对于整体与局部的关系。
2硬件电路设计
发动机转速测试系统主要由磁电传感器输出的.模拟信号经调理处理后，转变为脉冲信号，经CAN总线发送给主节点。基于J1939协议的发动机转速测试硬件电路采用嵌入式芯片STM32F107作为节点微处理器；外部振荡器可选频率范围为3~25MHz，此处选用比较常用的8MHz晶振作为外部振荡器。由于STM32F107嵌入式芯片内部集成了BoschCAN控制器，该控制器符合CAN2.0B标准，与数据发送和接收有关的所有协议处理均由该控制器完成，不需要STM32F107的干预，并可使用J1939协议实现网络通信。但由于该控制器不提供物理层驱动，所以选用TJA1040T作为总线驱动，与STM32嵌入式芯片管脚CANTX与CANRX相连。TJA1040是控制器局域网CAN协议控制器和物理总线之间的接口。它主要应用在高速传输中，速度可达1Mbaud。TJA1040为总线提供差动的发送功能，为CAN控制器提供差动的接收功能。在进行发动机转速采样过程中，须通过磁电传感器对输出信号进行调理。调理电路主要用于将磁电传感器输出的正弦信号调整为STM32能够识别的外部计数脉冲，通过光隔离器TIL113将电信号转为光信号，实现了信号的隔离。在通过电压比较器LM239转换为脉冲信号。
3结束语
通过对发动机转速测试系统的CAN总线物理层搭建及J1939应用层通信协议的设计，有效地解决了发动机磁电传感器电路中的CAN总线网络的通信问题，满足了实际应用的需要，达到测试效果。
淮 阴 工 学 院 毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名： 专 业： 刘洋 学 号： 1071507216 汽车服务工程 汽车超稀薄燃烧技术研究 设计(论文 题目 设计 论文)题目： 论文 指 导 教 师: 严桃平 2010 年 12 月 3 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述 文 献 综 述课题来源及研究 研究目的 一、 课题来源及研究目的 尽管多年来，石油的开采局面大体保持稳定。但是，石油作为不可再生资源终究要 面临枯竭之日，因此世界各国一方面在提高内燃机的燃油经济性，另一方面积极开发内 燃机代用燃料及电动汽车。在我国，内燃机消耗了石油资源的 45%，柴油的 75%，汽油 的 60%以上。当前，提高燃油经济性的意义是非常重大的。另外，发动机的有害排放物 和噪声也危害着环境和人体健康。为了改善轿车发动机的经济性，汽油机采用稀薄燃烧 甚至是采用超稀薄燃烧已经成为各个轿车发动机生产厂家的重要手段。 在传统的汽车发动机上,为了保证发动机稳定可靠地运转,汽油机正常工作时,其所 用混合气成分的空燃比应在 12-18 范围内调节。 超稀薄燃烧是空燃比大于 20∶1 的混合 气的燃烧过程， 它可以使燃料的燃烧更加完全.燃用稀混合气,由于其燃烧后最高温度降 低,一方面使通过气缸壁的传热损失较小,另一方面燃烧产物的离解现象减少,使热效率 也得以提高.从另一角度分析,采用稀混合气,由于气缸内压力、温度低,不易发生爆震, 则可以提高压缩比,增大混合气的膨胀比和温度,减少燃烧室废气残余留量,因而可以提 高燃油的能量利用效率.在采用稀混合气的同时,辅以相应的排放控制措施,汽油机的有 害排放物 CO,HC,NOX,CO2 将大大地减少,且稀燃时燃烧室内的主要成分 O2 和 N2 的比热 较小,多变指数 K 较高,因而发动机的热效率高,燃油经济性好. 二、国内外课题研究情况 国内外课题研究情况 课题 车用发动机稀薄燃烧包括缸外喷射稀燃系统(PFI)、直接喷射稀燃系统(GDI)和均 质混合气压燃系统(HCCI). 1 缸外喷射稀燃系统(PFI) 缸外喷射稀燃系统(PFI) 进气道喷射稀燃系统根据进气流在气缸内的流动形式不同,可分为涡流分层和滚流 分层两种 1.1 涡流分层稀燃系统 这种稀燃发动机的代表是丰田公司的进气道喷射第三代稀燃系统,本田公司的 VTCE —E 以及马自达公司的稀燃系统.丰田第三代稀燃系统和马自达稀燃系统的共同特 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告点是都采用涡流控制阀(SCV)来调节涡流的强度,在低负荷时,SCV 关闭获得强的涡流;在 高负荷时,SCV 打开获得斜轴涡流,促进燃油与空气的混合. 1.2 滚流分层稀燃系统 日本三菱汽车公司利用进气道喷射燃油先后成功地在 3 气门和 4 气门发动机上实现 了缸内滚流分层稀燃(MVV)系统.后来,三菱公司研制出了适用于 4 气门发动机的滚流分 层稀燃系统,在 4 气门汽油机的进气道内对称布置两个立式隔板,在两个隔板之间喷油, 使混合气在缸内滚流轴线方向上形成稀———浓———稀的夹层分布,这样可以充分发 挥火花塞中心布置的优势. PFI 发动机的限制是 20%喷嘴装在气缸盖上进气门的背面,80%安装在进气歧管上靠 近气缸盖位置,在发动机起动时,会在进气门附近形成瞬时的液态油膜,这些燃油会在每 次进气过程逐渐蒸发进入气缸燃烧。冷机起动时由于燃油蒸发困难,使得实际供油量远 大于需求空燃比的供油量,显著加大发动机未燃 HC 排放。 PFI 发动机的另一限制是中、小负荷时采用节气门来控制负荷,存在节流损失,GDI 发动机在中、小负荷时采用分层充气工作模式,通过控制喷入气缸的油量来控制发动机 的负荷,不采用节气门可以降低泵气损失和热损失。 2 直接喷射稀燃系统(GDI) 直接喷射稀燃系统(GDI) 进气道喷射汽油机在不采用助燃方法组织稀燃时,其空燃比超过 27∶1 非常困难.但 直接喷射稀燃系统超过这一界限却非常容易.与缸外进气道喷射稀燃汽油机相比,缸内 喷射稀燃汽油机具有泵气损失小、传热损失小、充气效率高、抗爆性好及动态响应快等 特点. 早期的 GDI 汽油机是利用与柴油机一样的泵一管一嘴供油系统来达到迟喷的目 的，其燃油是在压缩行程后期喷入气缸，依靠进气涡流或滚流实现混合气分层。 对于汽油机缸内直喷的工作方式,20 世纪 50 年代德国的 Benz300SL 车型和 60 年代 MAN—FM 系统,70 年代美国 Texaco 的 TCCS 系统和 Ford 的 PROCO 系统就曾经采用过。 这 些早期技术大多基于每缸 2 气门和碗形活塞燃烧室,利用柴油机的机械泵和喷油器实现 后喷。 这些早期的 GDI 发动机在大部分负荷范围实现了无节气门控制并且燃油经济性接 近非直喷柴油机。其主要缺点是由于采用机械式供油系统,各负荷甚至全负荷时后喷时 刻是固定的,燃烧烟度限制了空燃比不能超过 20∶1。 20世纪90年代以后,由于发动机制造技术的迅速提高,采用先进的电子控制技术,解 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告决了早期直喷发动机的控制和排放等方面的许多问题。 新技术和电子控制策略的发展使 得许多发动机制造企业重新考虑 GDI 发动机的潜在优点。 1996 年日本三菱汽车公司率先 推出 1.8 L 顶置双凸轮轴 16 气门 4G93 壁面引导型直喷发动机;丰田公司开发出了同时 采用 GDI 和 PFI 两套供油系统的 2GR—FSE V6 发动机;通用公司 2004 年开发出了采用可 变气门定时(VVT)技术的分层稀燃直喷发动机;宝马公司在低压均质混合气直喷 GDI V12 发动机的基础上,2006 年又开发出了可以实现分层稀燃的 R6 直喷发动机;德国大众公司 2000 年底利用电子控制系统把与 TDI 柴油机相似的原理用在汽油机上,开发了壁面引导 型燃油分层直喷(FSI)发动机, 并用于 Lupo 车上,其 100 km 的平均油耗只有 4.9 L,成为 世界上第一辆 5 L 汽油机汽车;2004 年奥迪公司开始将其 2.0T—FSI 燃油分层直接喷射 增压汽油机推向市场。 3 均质混合气压燃系统(HCCI) 均质混合气压燃系统(HCCI) HCCI 是一种以往复式汽油机为基础的一种新型燃烧模式， 简单来说就是汽油机的一 种压燃方式。这项技术在 90 年代初已经被提出并开始实验，但是当时电子控制技术没 有现在成熟，所以这项技术直到现在才被大众所知。早在 20 世纪 30 年代，人们就认识 到均质混合气压缩自燃的燃烧方式在汽油机上存在， 但它一直被认为是一种异常燃烧现 象而被抑制。在二冲程发动机上真正有意识应用 HCCI 燃烧始于 1979 年 On-ishi 和 Nouchi 的研究。 近几年， Aoyam 等人研究了汽油和代用燃料 HCCI 燃烧控制的方法， Mase 等人研究了柴油 HCCI 燃烧的控制方法。这些工作深化了对 HCCI 燃烧认识，为 HCCI 的 燃烧控制提供了经验。 装备 HCCI 技术的发动机的技术结构比一般发动机要复杂，当汽油机的压缩冲程快 结束时，汽油通过直喷油咀喷进汽缸，HCCI 发动机压缩比比普通的汽油机高， ，可以采 用相当稀薄的混合气， 因此可以按照变质调节的方式， 直接通过调节喷油量来调节扭矩， 不需要节气门。HCCI 发动机的燃烧温度低，对燃烧室壁的传热很低，能够减少辐射热的 传递，还能大幅降低氮氧化合物的形成。另一个特点是燃烧周期很短。因为燃烧过程主 要是受化学反应而不是受混合过程的支配，能够使得燃烧周期比传统的柴油机短。而且 它采用的燃油辛烷值允许在一个广阔的范围内变动。可以采用汽油、天然气、二甲醚等 辛烷值较高的燃油作为主要燃料，也可以采用多种燃料混合燃烧。还可以将对高辛烷值 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告燃料和低辛烷值燃料配比的调整， 用作在 HCCI 燃烧中控制燃烧起点和负荷范围的方法。 但是装备 HCCI 技术的发动机也存在这明显的缺点， 比如在然烧时刻的控制上， HCCI 发动机靠汽缸的压力和温度自燃，油气混合气的密度，汽缸的温度和压力都需要进行精 确的检测和控制，所以发动机的 ECU 管理程序也要进行相应的加强。由于 HCCI 的同时 压燃和放热，瞬时间汽缸和活塞会受到强大的压力，有可能会产生爆震的现象，另外， 低排气温度对催化转化器来说也是一个问题，因为需要相当高的温度才能起动氧化/还 原反应。 我国对于稀薄燃烧系统的研究旱在 20 世纪 50 年代末 60 年代初就已开始，但由于 我国电控技术落后，以至于该系统仅仅停留于理论研究阶段。到了 20 世纪 80 年代初， 天津大学汽油机射流技术首次在化油器式汽油机上应用， 但该技术也仅仅使空燃比最高 控制到 18. 5,目_该技术由于铸造精度要求较高，在国内很难得到推广。 目前,引进的大众 FSI 发动机是我国唯一量产的 GDI 发动机。缸内直喷技术对汽油 的油品质量是个严格考验,正是基于这个原因,大众在中国的 FSI 发动机上取消了分层燃 烧技术,只保留了均匀燃烧模式。 国内外的公司和研究机构也都在积极地开发设计新型直喷发动机,如 AVL 公司正在 开发基于喷射引导和激光点火系统的新一代分层稀燃直喷发动机技术。目前,国内一汽 集团、华晨、奇瑞、长安和吉利等汽车企业联合高校正在开发理论空燃比混合气或多种 燃烧模式相结合的 GDI 发动机。 发动机具有柴油机的经济性并保持了汽油机的特点, GDI 相对于技术成熟的 PFI 发动机具有显著优点,但是排放、燃烧稳定性等方面的问题限制 了其普遍应用,目前,GDI 技术完全替代 PFI 技术仍然存在一些技术挑战，如排放控制、 稳定燃烧控制、燃油经济性、性能和可靠性、控制复杂性。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告参考文献 1 2 顾如龙译.低燃油耗高性能/气门稀燃汽油机的研制.国外内燃机，1995（1） 陆 展 华 .GDI 发 动 机 及 其 稀 燃 优 化 技 术 . 柴 油 机 · Diesel Engine,2003,(6):36-41. 3 王燕军,王建昕,首藤登志夫,等.汽油机稀薄燃烧研究的新进展———从 gdi 到 hcci.汽车技术,2002,(8):1-5. 4 蒋坚,高希彦.汽油缸内直喷式技术的研究与应用.内燃机工程,2003,(5):39-44. 5 王志,张志福,杨俊伟,等.均质压燃发动机研究开发新进展.车用发动机, 2007(3):1-7. 6 高宗英,袁银南,刘胜吉等·缸内直接喷射———未来车用汽油机的发展方向·国 外内燃机,2000,(1):24-36. 7 哀守利,杜传进,颜伏伍,侯献军.车用汽油机实现稀薄燃烧的技术措施.车用发动 机, 2004.6(154) :1~4. 8 解茂昭.一种新概念内燃机———基于多孔介质燃烧技术的超绝热发动机.热科 学与技术,2003 .9 (2):189~194. 9 郑胜敏.汽油机稀薄燃烧技术发展分析.城市车辆,2007-6 :46~55. 10 孙 庆 , 秦 松 涛 , 张 勇 . 汽 油 机 均 质 混 合 气 压 燃 燃 烧 (HCCI) 技 术 . 山 东 内 燃 机,2006 .1(91 ) :14~17. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径） 研究的问题： 研究的问题： （1） 分析国内汽车超稀薄燃烧的发展现状及发展趋势； （2） 阐述国内车用稀薄燃烧发动机技术发展对社会和经济发展意义和作用； （3） 阐述超稀薄燃烧技术研究的必要性和意义； （4） 分析各种稀薄燃烧技术存在的问题； 研究手段： 研究手段：在老师的指导下，通过网上查阅资料以及图书馆借阅资料，分析思考，理清 思路，写出论文提纲并完成论文。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见： 指导教师意见 指导教师： 2010 年 12 月 3 日 所在专业审查意见： 负责人： 2010 年 12 月 3 日
