現代汽車發動機新技術論文
現代汽車發動機新技術論文
隨著我國工業的迅速發展，我國的汽車發動機技術在近年來也取得了非常大的進步。下面是小編為大家精心推薦的汽車發動機新技術論文，希望能夠對您有所幫助！
汽車發動機新技術論文篇一：《試談柴油發動機燃燒技術及汽車新能源》
摘要：汽車無疑是21世紀發展最為迅速，對人類影響最大的機械。近幾十年來，面對地球能源的日益短缺和環境保護的嚴重形勢，人們對車用發動機的燃油經濟性更加重視，節能減排受到廣泛關注。本文針對近年來柴油發動機燃燒技術以及其他汽車替代燃料的新能源開發應用進行了介紹和評論。最后對柴油發動機燃燒新技術的今后發展進行了展望，指出了汽車科技在21世紀的發展方向，即改善燃燒技術并且研發應用新能源。
關鍵詞：柴油發動機 燃燒技術 燃料 新能源
0 引言
隨著機動車保有量的迅速增加，全球石油能源臨近枯竭。同時，排放法規日益嚴格，要求大幅降低汽車尾氣中NOx和PM等排放。因此，燃油的經濟性、節能減排受到廣泛關注。改善燃燒技術，研發汽車新能源漸漸成為一項重要的課題。
汽車的動力來源于發動機氣缸內燃料燃燒所放出的熱能。傳統的汽車發動機根據所用燃料種類區分，可分為柴油發動機和汽油發動機。近年來，由于世界能源短缺和環保低碳的要求，人們開始開發新型清潔燃料，如甲醇、乙醇、液化石油氣(LPG)、壓縮天然氣(CNG)等。現在又大力開發混合動力汽車、電池電動汽車、電容電動汽車和太陽能汽車等。
1 柴油發動機燃燒技術
柴油機汽車因壓縮比高，燃油消耗平均比汽油機汽車低30%左右，所以燃油經濟性較好、熱效率較高。但是傳統的柴油機燃燒過程，是采用高壓噴射將燃油噴入氣缸，形成混合氣，并借缸空氣的高溫自行發火燃燒。如果燃燒不充分，極易產生NOx 、PM。隨著排放標準的提高，政府對節約能源與減少排放日益重視。為達到排放法規和降低油耗的要求，應該加強新的燃燒方式的探索，開發出高性能低成本的先進柴油機。近些年應運而生的先進的燃燒技術有：均質充量壓縮點燃(HCCI)和低溫燃燒(LTC)等。他們與傳統的燃燒模式相比有很多自身的優勢，有足夠的提高效率和降低排放的潛力，但還需要進一步的深入討論和完善。
1.1 均質充量壓縮著火(HCCI)燃燒
自20世紀70年代末，均質充量壓縮著火(HCCI)燃燒這一新概念被報道，國際上學術界和工業界一直高度重視這一燃燒技術，是世界內燃機燃燒研究領域中的熱點之一。
均質充量壓縮著火燃燒，就是柴油機在著火前像汽油機那樣形成均質混合氣，消除擴散燃燒，采用較高壓縮比，壓縮可控著火，實現近似等壓燃燒;同時要具有良好的化學反應動力學效應，實現低溫火焰快速燃燒，燃燒持續期短，燃燒效率高，可以同時保持較高的動力性和燃油經濟性，達到高效、低污染的目標。與傳統的點燃式發動機相比，它取消了節氣門，泵氣損失小，混合氣多點同時著火，燃燒持續期短，可以得到與壓燃式發動機相當的較高的熱效率;與傳統柴油機相比，由于混合氣是均質的，有效的解決了傳統均質稀混合氣燃燒速度慢的缺點，燃燒反應幾乎是同步進行，沒有火焰前鋒面，燃燒火焰溫度低，可以同時降低NOx 和PM排放。另外，實施HCCI燃燒模式可以簡化發動機燃燒系統和噴油系統的設計。因為HCCI燃燒的著火和燃燒速率只受燃料氧化反應的化學反應動力學控制，受缸內流場影響較小，同時均質預混的混合氣組織也比較簡單。HCCI的優點還包括它的燃料靈活性高，它能使用包括汽油、柴油、天然氣、液化石油氣(LPG)、甲醇、乙醇、二甲醚以及混合燃料等多種燃料。
HCCI這一燃燒方式具有重要的理論意義和廣闊的應用前景。目前已在化學反應動力學機理、燃燒控制、負荷拓展等多個方面有了很大的進步。不過，業內多數研究機構認為該技術成熟至少應在2015年后，要想實用化在還技術上還存在很多弊端。這些弊端主要包括：均質混合氣的制備;CO和HC排放的降低;低負荷下的燃燒不穩定和失火;高負荷下的燃燒粗暴;著火相位和燃燒速率的控制等。
1.2 低溫擴散燃燒
對于柴油機來說，燃燒技術的關鍵是同時降低微粒和 NOx 排放，基本思想是加速燃油與空氣混合，盡量燃燒“均勻”混合氣，同時還需要降低燃燒溫度，實現“低溫”燃燒。柴油機低溫燃燒，就是控制缸內燃燒溫度低于NOx和碳煙的生成溫度，從而有效降低NOx和碳煙排放。均質充量壓縮著火(HCCI)燃燒屬于低溫燃燒，另一種低溫燃燒技術是低溫擴散燃燒。
與均質充量壓縮著火(HCCI)燃燒不同，低溫擴散燃燒的著火仍是由燃油噴射來控制。著火時，缸內存在燃空當量比大于1的區域，因此也就存在擴散火焰，燃燒速率受控于燃油空氣混合速率，其較低的燃燒溫度是通過采用相當大的冷卻EGR率、低壓縮比以及推遲噴射定時等措施來實現的。
1.3 富氧燃燒技術
發動機氣缸內燃料的燃燒是靠空氣中的氧氣來助燃的， 因此改善發動機燃燒技術可以從進入發動機氣缸助燃的空氣入手。發動機富氧燃燒就是用比通常空氣(含氧21%)含氧濃度高的富氧空氣為發動機進氣的燃燒。富氧燃燒可增加發動機的功率密度，提高柴油機的動力性和經濟性，降低碳煙、CO和HC的排放，它是一項高效節能的燃燒技術。
早在 20世紀60年代末Karim等就已經開始了對柴油機富氧進氣燃燒的研究[2]。我國于80年代中期開始富氧技術的研究。從20世紀90年代開始，通過研究人員的大量研究，富氧燃燒技術取得了一系列實質性進展。
由于富氧燃燒提高了柴油機的燃燒速率，優化了燃燒過程，提高了燃料能量釋放率，所以使柴油機具有更好的動力性和經濟性。富氧燃燒降低了碳煙、CO和HC的排放， 卻增加了NO的排放。近年來研究人員提出了更為先進的燃燒技術――膜法富氧燃燒， 膜法富氧技術其基本原理主要是擴散和溶解，利用供應的氣體分離膜兩邊的壓力差以及各氣體組分對于特定高分子膜的相對通過率不一樣，而實現滲透和分離，獲得某種高濃度氣體[3]。
對于柴油發動機來說，膜法富氧不但可以提高發動機動力性能，最重要的是能夠降低NOx和碳煙，達到降低排放的目的。膜法富氧技術被稱為“資源的創造性技術”。 1.4 當量比燃燒
最近幾年，為了適應更加苛刻的環保法規，柴油機產品上都使用了尾氣后處理器，使柴油機的成本增加，也降低了可靠性。為降低后處理成本，Reitz等人[4]-[6]開展了柴油機當量比燃燒的研究，以便使用三元催化器。在一臺單缸機上進行了試驗。研究發現，在一定條件下，柴油機當量比燃燒可以實現極低的NOx和碳煙排放，二者都在0.2g/(kWh)以下。柴油機當量比燃燒研究的開展是最近幾年才開始的，已經顯示出很好的低NOX和PM排放性能。如果能夠改善經濟性，當量比燃燒在柴油機上的應用獎充滿期望。
2 汽車新能源
隨著汽車工業的不斷發展，柴油、汽油等燃料的需求也越來越大，導致的最直接的后果就是石油日益枯竭，柴油、汽油等價格上漲。同時汽車尾氣污染也日趨嚴重，在不可再生能源的日益枯竭和價格的不斷上漲以及環保要求的雙重壓力下，尋找新能源將是今后汽車行業的主要任務。
2.1 燃氣汽車
燃氣汽車主要有液化石油氣汽車和壓縮天然氣汽車。燃氣汽車由于其排放性能好，運行成本低、技術成熟、安全可靠，被世界各國公認為當前最理想的替代品。天然氣作為一種儲量豐富干凈可靠的清潔燃料，兼備汽油柴油的優點，具有抗爆性好、自燃溫度高、排放特性好等特點，非常適合作為內燃機的代用燃料使用。與柴油相比，顆粒物和NOx排放非常少，而與汽油相比，HC、NOx和CO2排放較少。因此，加強對燃氣汽車的研究，對緩解石油能源危機，改善環境具有重要意義，對于保障國民經濟的持續發展也具有重大的戰略意義。
2.2 電動汽車
電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。電動汽車最大的優點是只要有電力供應的地方都能夠充電。但是蓄電池單位重量儲存的能量太少，還因電動車的電池較貴，又沒形成經濟規模，故購買價格較貴。目前電動汽車上應用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動汽車技術的發展，鉛酸蓄電池由于比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發展的電源主要有鎳鎘電池、鈉硫電池、燃料電池、鋰電池、飛輪電池等，這些新型電源的應用對環境影響相對傳統汽車較小，其前景被廣泛看好，但當前技術尚不成熟。
2.3 混合動力汽車
混合動力是指在原有的汽油發動機和柴油發動機基礎上，同時配以電動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。混合動力主要以發動機驅動行駛，利用電動馬達所具有的再啟動時產生強大動力的特征，在汽車起步、加速等發動機燃油消耗較大時，用電動馬達輔助驅動的方式來降低發動機的油耗。混合動力汽車最大的優點就是“零”排放，而且采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率。
2.4 甲醇HCCI燃燒
均質壓燃的燃燒方式本身具有熱效率高、NOx 排放低和幾乎零PM排放的優點。甲醇來源廣泛，著火界限寬，其氣化速度快和易于形成混合氣的特點，能更好地適應HCCI稀薄燃燒及分布式多點著火的工作方式。具有較高的抗爆性能，可以提高發動機的壓縮比和熱效率。將HCCI燃燒技術運用到甲醇車用發機上可滿足節能減排的要求，但是目前還未能滿足實際運用的要求，如對甲醇發動機HCCI燃燒過程的進行控制、拓展其負荷范圍的方法等。
由此可見，汽車科技在21世紀的發展方向就是改善燃燒技術并且研發應用新能源。在大力改善燃燒技術的同時，積極降低替代燃料的生產成本、使用價格，使新能源發展為汽車產業的可持續發展帶來光明的前景。
參考文獻：
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汽車發動機新技術論文篇二：《試談汽車發動機故障診斷技術要點》
摘要：發動機是汽車運行時主要的動力來源，其結構非常復雜，是汽車的核心部件。針對汽車發動機經常出現的故障，研究發動機故障診斷技術，及時的發現汽車發動機的故障源，確定汽車發動機的技術狀況，使汽車發動機的運行更加可靠，保證汽車行駛的穩定性。
關鍵詞：汽車發動機 故障診斷 振動診斷技術 聲信號診斷技術
隨著我國汽車制造技術的發展，汽車發動機的結構也越來越復雜，如何利用科學有效的技術及時的發現汽車發動機存在的問題，保證汽車運行的安全，成為了研究重點。發動機的故障診斷就是根據發動機運行的狀態分析發動機是否產生了故障。故障診斷技術是通過先進的技術在不解體發動機的情況下對發動機的工作狀態進行診斷，保證汽車運行的安全性，避免汽車發動機出現故障對人們的生命財產安全造成威脅。
一、汽車發動機故障診斷技術的概況
汽車發動機是一種機械設備，發動機在長期工作的情況下，會受到高溫和高應力狀態的影響，使發動機的技術參數發生變化，最終導致發動機出現了故障。汽車發動機的故障主要有響動異常、運行溫度過高、動力性能下降、油耗大、發動機振動等等。汽車發動機故障診斷技術是在發動機不解體的情況下，對發動機的運行特征進行采集，并分析其運行狀況，確認其是否產生了故障，如果存在故障問題，找到發動機的故障點，查明故障發生原因，以便可以有效的對故障進行處理。保證汽車發動機運行的安全性和穩定性，避免對人們的生命財產安全造成威脅。
二、汽車發動機故障診斷技術的發展以及現狀
傳統的發動機故障診斷技術主要是依靠診斷人員的工作經驗，通過眼觀、耳聽、手摸等方法發現發動機存在的故障，必要時還要對發動機進行解體處理，所以傳統發動機故障身段技術比較落后，經常出現錯誤判斷的現象，在發動機故障維修方面浪費了很多的時間。我國是在上世紀六十年代開始研究汽車發動機診斷技術，并逐漸研發了汽車發動機故障診斷儀器，隨著我國科學技術的發展，汽車發動機故障診斷技術也在不斷的提升。我國未來的汽車發動機故障診斷技術應該向著計算機化的方向發展，逐漸提高故障診斷人員的綜合診斷水平;加強對故障診斷軟硬件的研發，促進故障診斷技術的發展;國家加大資金的投入，建立故障診斷實驗室，促進我國自主汽車品牌的發展。
三、汽車發動機故障診斷技術
(一)聲音診斷技術
聲音診斷技術主要用于診斷汽車發動機以及與發動機相連的其它動力系統，能夠有效的確定發動機噪聲與發動機運行狀態之間的關系，并通過圖表的方式將發動機的聲音信號表達出來，準確的發現發動機中零部件的磨損以及工作狀態的異常。汽車發動機在運行的過程中會產生獨特的聲音頻率，通過對聲音頻率的診斷發現發動機存在的故障。聲音診斷技術一般都是利用單一的聲音信息確定發動機的故障源，但是將小波神經網絡技術融合到發動機故障診斷中，對汽車發動機的氣缸進行聲源的辨別，有效的發現汽車發動機存在的故障。汽車發動機在運行時，其聲音包含了發動機運行的狀態，當發動機出現故障時，其聲音便會出現異常;發動機運行的聲音診斷技術，不需要利用價格較高的振動測量設備，診斷費用比較低;聲音診斷技術不需要對發動機進行拆卸就可以發現發動機存在的故障。
(二)振動診斷技術
振動診斷技術是指通過提取發動機運行過程中缸體振動的信號，來分析發動機是否存在故障特征。通過發動機缸體傳播出的振動信號，辨別發動機是否出現了磨損現象。通過故障診斷模型可以將發動機的故障特征進行分離，直觀的體現出發動機的缸內燃燒狀況。振動診斷技術需要應用耐高溫振動測量設備，但是診斷結果比較精確，并且診斷速度快，可以對發動機的故障進行實時診斷。發動機故障的振動診斷結果會受到震動傳感器安裝位置的影響，所以要注意傳感器的安裝和控制。
(三)油液分析故障診斷技術
油液分析故障診斷技術是將發動機中的油液提取出來，并制作分析譜片，通過分析儀器，分析譜片上油液運行質量狀況，從而判斷出發動機的故障狀況。因為油液會在發動機內部全面的運行，只要是油液經過的地方都可以有效的檢測出發動機存在的故障，所以油液分析診斷技術的全面性比較高，但是利用油液分析故障診斷技術需要利用專門的診斷儀器，而且診斷的時間也比較長，所以該技術不能得到普及。
(四)計算機診斷技術
計算機診斷技術也叫做故障診斷儀，它可以把汽車發動機運行時的各種狀態信息存儲起來，在診斷過程中可以將發動機運行的狀態信息提取出來，并以曲線和圖表的方式將發動機的運行狀態顯示在屏幕上，例如發動機冷卻液的溫度、發動機的振動頻率、發動機氣門的運行狀況等等。通過傳遞出的信息，人們可以對發動機初始的運行狀況做對比，準確的發現發動機的故障范圍，并確定故障的具體位置，這種方法智能性比較高，是最具發展前景的診斷技術。
四、發動機故障診斷技術的要點
在對發動機進行故障診斷時要增加發動機的運行時間，盡量讓發動機在多種工況下運行，保證故障診斷的全面性以及準確性。在對發動機進行故障診斷時，避免水直接接觸到發動機，避免對發動機造成永久性破壞。在對發動機進行故障診斷時，盡量保證傳感器位置的準確性，避免因為傳感器問題造成的故障診斷結果不準確。盡量結合多種診斷技術對發動機故障進行診斷，保證各類故障診斷技術的互補性，使發動機故障的診斷更加全面。
五、結論
我國的發動機故障診斷技術發展的比較晚，所以某些故障診斷技術研究的還不算深入，與其它的發達國家存在著一定的差距，但是隨著我國經濟和科學技術的發展，我國的發動機故障診斷技術也在不斷的提升。通過對各項發動機故障診斷技術的研究，提出了不同故障診斷技術存在的優點和缺點，可以使發動機故障的診斷更加全面，避免故障診斷存在缺陷對人們的生命財產安全造成威脅。參考文獻：
[1]王鈺.基于數據流分析的汽車電控發動機故障診斷方法研究[D].東北林業大學，2014.
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[5]王禮軍.模糊神經網絡專家系統在發動機故障診斷中的應用研究[D].
汽車發動機技術論文：《試談在組團式教學模式下提高中職汽修專業汽車發動機拆裝實訓效果的措施》
汽修專業課程實踐性較強，必須在教學過程中將理論聯系實際，提高教學效果。針對發動機拆裝實訓而言，中職院校積極應用組團式教學方法，體現出良好的效果。與傳統的教學方法理論式教學方法相比，組團式教學模式具有明顯的優點，例如它具有充足的操作時間，為實訓項目的順利進行奠定的基礎，另外，學生學習目標十分明確，多人學習過程中可以營造良好的學習氛圍，有利于教師管理。
在應用組團式教學模式的過程中，需要重視具體課程實訓模式的設置，保證學生在實訓期間有足夠的學習時間和豐富的學習內容，通過時也要注重實訓的科學性。針對發動機拆裝而言，它是汽修專業課程的重點，傳統教學模式下學生可以獲得較多的理論知識，也能明確拆裝要點，但是你沒有足夠的時間進行實際操作練習，基本技能在較短的時間內生疏，因此必須對組團模式下的發動機拆裝實訓方法進行深入的探究。
1將理論和實際相結合，完善實訓知識體系
學習過程中需要保證口到、眼到、心到，避免好高騖遠。從中職學生本身考慮，學生的自覺性較差，學習方法不夠靈活科學，如果專業課程中沒有明確會考的要求，學生心理較為混亂，在這種狀態下很難學到扎實的專業技能。在組團式教學模式下，教師需要按照教學大綱和實訓大綱為學生指明學習目標，學生為實訓活動準備豐富的理論知識。以拆裝豐田8A發動機為例，學生需要做好充分的準備，例如發動機、工作臺、工具車、扭力扳手、套筒、榔頭、抱箍等，同時學生也必須明確拆裝要求和注意事項，例如檢查活塞頂部的標記和氣缸的標記，結合圖紙布置好活塞的環端口，例如豐田8A發動機2號壓縮環代碼標記朝上，保證連桿蓋和連桿號碼匹配正確，安裝連桿蓋過程中將方向標記朝前，之后分次交替擰緊螺母，扭矩控制在30N?m，尤其在螺帽和連桿螺栓上做好標記，保證曲軸轉動靈活。
發動機拆裝過程中，先拆卸活塞連桿組，取下活塞連桿組后做好清潔工作，之后組裝活塞連桿組，在學習的同時，學生必須掌握每一個拆裝細節。學生要將拆裝步驟爛熟于心，也要掌握操作要領，同時進行速度的訓練。學生需要掌握理論知識和操作要領，提高動手能力，保證自身的專業知識體系得到完善，教師在學生實際操作之前通過學生的口頭表達了解學習狀況，發現問題后及時糾正，幫助學生做好實際操作的準備，節省操作的時間。例如在給發動機更換機油的過程中，學生將理論知識和實踐知識相結合，可以在實際操作中很大程度地節約機油。教師在實訓過程中發揮監督作用，如果學生對理論知識掌握不夠牢固，必須終止學生開展實踐操作。在組團式教學模式下，學生之間相互交流，進一步將理論知識融合到實踐操作中去，發揮理論知識的重要作用。
2調整企業崗位，增強學生職業使命感
普通高級中學學生學習認真刻苦，主要是因為自身肩負著步入高校的使命和壓力，而對于中職學生而言，很多學生將畢業證書作為主要目標，因此存在很多混日子的學生，在學習過程中也表現出較大的隨意性。教學過程中，以組團式教學模式為指導，學生身披工作制服，投身于企業生產，扮演企業職工的角色，將教學過程和生產過程相結合，按照企業的生產規則和生產模式開展實訓。教師可以在實訓場所內張貼相關工作事項，在實訓操作過程中強調企業員工的具體要求，保證學生明確汽修專業的工作前景，在激發學生學習熱情的同時，增強職業責任感和使命感，以提高訓練效率為目的。以企業的生產模式為指導，按照企業的生產要求劃分出生產崗位，將生產崗位落實到學生的實訓工作中去，同時也要細化每個工作環節，保證分工明確，在實訓過程中不斷提高學生的操作能力，增強學生職業使命感。
例如在發動機活塞連桿組的過程中，必須及時檢查連桿和連桿蓋的配合標記和方向，很多情況下學生會忘記，實訓過程中表現出一定的隨意性，之后檢查螺母的拆卸過程，有些學生由于圖方便就一次性擰松了所有的螺母，這樣的情況絕對不允許在實際汽修過程中出現。在拆裝氣環的過程中，需要及時檢查拆裝過程，避免氣環和油環鋼圈出現斷裂問題。拆裝過程中必須要求學生掌握良好的清潔習慣，零件拆裝后做好清潔。組團式教學與企業崗位設置的結合，對學生實訓過程提出了更高的要求，同時也在很大程度上提高了拆裝作業的規范性，有助于學生養成職業責任感。
3激發學生學習熱情
在組團式教學模式的指導下，可以應用導向激勵法、項目競賽法和娛樂活動激發學生的學習熱情。
3.1導向激勵法
在實訓過程中設定科學的競爭規則，提高學生的學習熱情，為學生指明努力的方向，明確小組成員分分工。第一，積極應用組長導向。小組內展開競賽，小組內實際操作能力較高的學生擔任組長，組長不固定，只要有一定的能力就能競選組長。第二，積極應用任務導向法。為所有學生分配任務，例如以小組為單位，一人操作，一人操作步驟及時指出錯誤，一人記錄時間，一人匯總。
3.2項目競賽法
小組在拆裝發動機的過程中力求熟練，之后再開展相應的競賽，例如時間競賽，如果學生的操作出現錯誤或者出現疏漏就應剪去對應分值，不同小組的操作時間進行對比，選出優勝小組，給予適當的獎勵。以獎勵激發學生的學習熱情，保證學生集中注意力，不斷提高技能水平。
3.3開展娛樂活動
實訓過程中開展豐富多樣的娛樂活動，例如抱輪胎接力賽、推車賽等，不斷增強學生的學習興趣，激發學生學習熱情。應用娛樂活動的方法，進一步加強學生對知識的掌握，增進學生之間的友誼，促進共同進步。
4結束語
在組團式教學模式下，將發動機拆裝實訓作為汽修專業課程的重點，合理科學地設置教學任務，以提高學生的技能水平為主要目的，學生在正確熟練操作的基礎上不斷取得進步，增強學習的自信心，從而為用人單位提供優秀的人才。
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