现代汽车发动机新技术论文
现代汽车发动机新技术论文
随着我国工业的迅速发展，我国的汽车发动机技术在近年来也取得了非常大的进步。下面是小编为大家精心推荐的汽车发动机新技术论文，希望能够对您有所帮助！
汽车发动机新技术论文篇一：《试谈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：
[1]Karim G A.Ward G.The examination of the cnmhustion processes in a compression-ignition engine by changing the partial pressure of oxygen in the intake charge[C].SAE Paper 680767.
[2]李胜琴，关强，张文会等.汽油发动机富氧燃烧分析[J].内燃机，2007(1)：51-52.
[3]SangsukLee，ManuelA.GonzalezD.andRolfD.Re-itz.Stoichi-ometriccombustioninaHSDIdieselenginetoallowuseofathree-wayexhaustcatalyst[C].SAE Paper 2006-01-1148.
[4]Lee，S.，GonzalezD.，M.A.，Reitz，R.D.Effectsofengineoperatingparametersonnearstoichiometricdieselcombustioncharacteristics[C].SAE Paper 2007-01-0121.
[5]Chase，S.，Nevin，R.，Winsor，R.，Baumgard，K.，StoichiometricCompressionIgnition(SCI)Engine[C].SAE Paper2007-01-4224.
[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.
汽车发动机新技术论文篇二：《试谈汽车发动机故障诊断技术要点》
摘要：发动机是汽车运行时主要的动力来源，其结构非常复杂，是汽车的核心部件。针对汽车发动机经常出现的故障，研究发动机故障诊断技术，及时的发现汽车发动机的故障源，确定汽车发动机的技术状况，使汽车发动机的运行更加可靠，保证汽车行驶的稳定性。
关键词：汽车发动机 故障诊断 振动诊断技术 声信号诊断技术
随着我国汽车制造技术的发展，汽车发动机的结构也越来越复杂，如何利用科学有效的技术及时的发现汽车发动机存在的问题，保证汽车运行的安全，成为了研究重点。发动机的故障诊断就是根据发动机运行的状态分析发动机是否产生了故障。故障诊断技术是通过先进的技术在不解体发动机的情况下对发动机的工作状态进行诊断，保证汽车运行的安全性，避免汽车发动机出现故障对人们的生命财产安全造成威胁。
一、汽车发动机故障诊断技术的概况
汽车发动机是一种机械设备，发动机在长期工作的情况下，会受到高温和高应力状态的影响，使发动机的技术参数发生变化，最终导致发动机出现了故障。汽车发动机的故障主要有响动异常、运行温度过高、动力性能下降、油耗大、发动机振动等等。汽车发动机故障诊断技术是在发动机不解体的情况下，对发动机的运行特征进行采集，并分析其运行状况，确认其是否产生了故障，如果存在故障问题，找到发动机的故障点，查明故障发生原因，以便可以有效的对故障进行处理。保证汽车发动机运行的安全性和稳定性，避免对人们的生命财产安全造成威胁。
二、汽车发动机故障诊断技术的发展以及现状
传统的发动机故障诊断技术主要是依靠诊断人员的工作经验，通过眼观、耳听、手摸等方法发现发动机存在的故障，必要时还要对发动机进行解体处理，所以传统发动机故障身段技术比较落后，经常出现错误判断的现象，在发动机故障维修方面浪费了很多的时间。我国是在上世纪六十年代开始研究汽车发动机诊断技术，并逐渐研发了汽车发动机故障诊断仪器，随着我国科学技术的发展，汽车发动机故障诊断技术也在不断的提升。我国未来的汽车发动机故障诊断技术应该向着计算机化的方向发展，逐渐提高故障诊断人员的综合诊断水平;加强对故障诊断软硬件的研发，促进故障诊断技术的发展;国家加大资金的投入，建立故障诊断实验室，促进我国自主汽车品牌的发展。
三、汽车发动机故障诊断技术
(一)声音诊断技术
声音诊断技术主要用于诊断汽车发动机以及与发动机相连的其它动力系统，能够有效的确定发动机噪声与发动机运行状态之间的关系，并通过图表的方式将发动机的声音信号表达出来，准确的发现发动机中零部件的磨损以及工作状态的异常。汽车发动机在运行的过程中会产生独特的声音频率，通过对声音频率的诊断发现发动机存在的故障。声音诊断技术一般都是利用单一的声音信息确定发动机的故障源，但是将小波神经网络技术融合到发动机故障诊断中，对汽车发动机的气缸进行声源的辨别，有效的发现汽车发动机存在的故障。汽车发动机在运行时，其声音包含了发动机运行的状态，当发动机出现故障时，其声音便会出现异常;发动机运行的声音诊断技术，不需要利用价格较高的振动测量设备，诊断费用比较低;声音诊断技术不需要对发动机进行拆卸就可以发现发动机存在的故障。
(二)振动诊断技术
振动诊断技术是指通过提取发动机运行过程中缸体振动的信号，来分析发动机是否存在故障特征。通过发动机缸体传播出的振动信号，辨别发动机是否出现了磨损现象。通过故障诊断模型可以将发动机的故障特征进行分离，直观的体现出发动机的缸内燃烧状况。振动诊断技术需要应用耐高温振动测量设备，但是诊断结果比较精确，并且诊断速度快，可以对发动机的故障进行实时诊断。发动机故障的振动诊断结果会受到震动传感器安装位置的影响，所以要注意传感器的安装和控制。
(三)油液分析故障诊断技术
油液分析故障诊断技术是将发动机中的油液提取出来，并制作分析谱片，通过分析仪器，分析谱片上油液运行质量状况，从而判断出发动机的故障状况。因为油液会在发动机内部全面的运行，只要是油液经过的地方都可以有效的检测出发动机存在的故障，所以油液分析诊断技术的全面性比较高，但是利用油液分析故障诊断技术需要利用专门的诊断仪器，而且诊断的时间也比较长，所以该技术不能得到普及。
(四)计算机诊断技术
计算机诊断技术也叫做故障诊断仪，它可以把汽车发动机运行时的各种状态信息存储起来，在诊断过程中可以将发动机运行的状态信息提取出来，并以曲线和图表的方式将发动机的运行状态显示在屏幕上，例如发动机冷却液的温度、发动机的振动频率、发动机气门的运行状况等等。通过传递出的信息，人们可以对发动机初始的运行状况做对比，准确的发现发动机的故障范围，并确定故障的具体位置，这种方法智能性比较高，是最具发展前景的诊断技术。
四、发动机故障诊断技术的要点
在对发动机进行故障诊断时要增加发动机的运行时间，尽量让发动机在多种工况下运行，保证故障诊断的全面性以及准确性。在对发动机进行故障诊断时，避免水直接接触到发动机，避免对发动机造成永久性破坏。在对发动机进行故障诊断时，尽量保证传感器位置的准确性，避免因为传感器问题造成的故障诊断结果不准确。尽量结合多种诊断技术对发动机故障进行诊断，保证各类故障诊断技术的互补性，使发动机故障的诊断更加全面。
五、结论
我国的发动机故障诊断技术发展的比较晚，所以某些故障诊断技术研究的还不算深入，与其它的发达国家存在着一定的差距，但是随着我国经济和科学技术的发展，我国的发动机故障诊断技术也在不断的提升。通过对各项发动机故障诊断技术的研究，提出了不同故障诊断技术存在的优点和缺点，可以使发动机故障的诊断更加全面，避免故障诊断存在缺陷对人们的生命财产安全造成威胁。参考文献：
[1]王钰.基于数据流分析的汽车电控发动机故障诊断方法研究[D].东北林业大学，2014.
[2]陈艳娜.基于神经网络的汽车故障诊断系统及其应用[D].重庆理工大学，2014.
[3]邓吉文.基于ARM9的汽车发动机故障诊断及预报系统设计[D].哈尔滨理工大学，2011.
[4]郭剑.基于模糊诊断技术的汽车发动机故障研究[D].昆明理工大学，2011.
[5]王礼军.模糊神经网络专家系统在发动机故障诊断中的应用研究[D].
汽车发动机技术论文：《试谈在组团式教学模式下提高中职汽修专业汽车发动机拆装实训效果的措施》
汽修专业课程实践性较强，必须在教学过程中将理论联系实际，提高教学效果。针对发动机拆装实训而言，中职院校积极应用组团式教学方法，体现出良好的效果。与传统的教学方法理论式教学方法相比，组团式教学模式具有明显的优点，例如它具有充足的操作时间，为实训项目的顺利进行奠定的基础，另外，学生学习目标十分明确，多人学习过程中可以营造良好的学习氛围，有利于教师管理。
在应用组团式教学模式的过程中，需要重视具体课程实训模式的设置，保证学生在实训期间有足够的学习时间和丰富的学习内容，通过时也要注重实训的科学性。针对发动机拆装而言，它是汽修专业课程的重点，传统教学模式下学生可以获得较多的理论知识，也能明确拆装要点，但是你没有足够的时间进行实际操作练习，基本技能在较短的时间内生疏，因此必须对组团模式下的发动机拆装实训方法进行深入的探究。
1将理论和实际相结合，完善实训知识体系
学习过程中需要保证口到、眼到、心到，避免好高骛远。从中职学生本身考虑，学生的自觉性较差，学习方法不够灵活科学，如果专业课程中没有明确会考的要求，学生心理较为混乱，在这种状态下很难学到扎实的专业技能。在组团式教学模式下，教师需要按照教学大纲和实训大纲为学生指明学习目标，学生为实训活动准备丰富的理论知识。以拆装丰田8A发动机为例，学生需要做好充分的准备，例如发动机、工作台、工具车、扭力扳手、套筒、榔头、抱箍等，同时学生也必须明确拆装要求和注意事项，例如检查活塞顶部的标记和气缸的标记，结合图纸布置好活塞的环端口，例如丰田8A发动机2号压缩环代码标记朝上，保证连杆盖和连杆号码匹配正确，安装连杆盖过程中将方向标记朝前，之后分次交替拧紧螺母，扭矩控制在30N?m，尤其在螺帽和连杆螺栓上做好标记，保证曲轴转动灵活。
发动机拆装过程中，先拆卸活塞连杆组，取下活塞连杆组后做好清洁工作，之后组装活塞连杆组，在学习的同时，学生必须掌握每一个拆装细节。学生要将拆装步骤烂熟于心，也要掌握操作要领，同时进行速度的训练。学生需要掌握理论知识和操作要领，提高动手能力，保证自身的专业知识体系得到完善，教师在学生实际操作之前通过学生的口头表达了解学习状况，发现问题后及时纠正，帮助学生做好实际操作的准备，节省操作的时间。例如在给发动机更换机油的过程中，学生将理论知识和实践知识相结合，可以在实际操作中很大程度地节约机油。教师在实训过程中发挥监督作用，如果学生对理论知识掌握不够牢固，必须终止学生开展实践操作。在组团式教学模式下，学生之间相互交流，进一步将理论知识融合到实践操作中去，发挥理论知识的重要作用。
2调整企业岗位，增强学生职业使命感
普通高级中学学生学习认真刻苦，主要是因为自身肩负着步入高校的使命和压力，而对于中职学生而言，很多学生将毕业证书作为主要目标，因此存在很多混日子的学生，在学习过程中也表现出较大的随意性。教学过程中，以组团式教学模式为指导，学生身披工作制服，投身于企业生产，扮演企业职工的角色，将教学过程和生产过程相结合，按照企业的生产规则和生产模式开展实训。教师可以在实训场所内张贴相关工作事项，在实训操作过程中强调企业员工的具体要求，保证学生明确汽修专业的工作前景，在激发学生学习热情的同时，增强职业责任感和使命感，以提高训练效率为目的。以企业的生产模式为指导，按照企业的生产要求划分出生产岗位，将生产岗位落实到学生的实训工作中去，同时也要细化每个工作环节，保证分工明确，在实训过程中不断提高学生的操作能力，增强学生职业使命感。
例如在发动机活塞连杆组的过程中，必须及时检查连杆和连杆盖的配合标记和方向，很多情况下学生会忘记，实训过程中表现出一定的随意性，之后检查螺母的拆卸过程，有些学生由于图方便就一次性拧松了所有的螺母，这样的情况绝对不允许在实际汽修过程中出现。在拆装气环的过程中，需要及时检查拆装过程，避免气环和油环钢圈出现断裂问题。拆装过程中必须要求学生掌握良好的清洁习惯，零件拆装后做好清洁。组团式教学与企业岗位设置的结合，对学生实训过程提出了更高的要求，同时也在很大程度上提高了拆装作业的规范性，有助于学生养成职业责任感。
3激发学生学习热情
在组团式教学模式的指导下，可以应用导向激励法、项目竞赛法和娱乐活动激发学生的学习热情。
3.1导向激励法
在实训过程中设定科学的竞争规则，提高学生的学习热情，为学生指明努力的方向，明确小组成员分分工。第一，积极应用组长导向。小组内展开竞赛，小组内实际操作能力较高的学生担任组长，组长不固定，只要有一定的能力就能竞选组长。第二，积极应用任务导向法。为所有学生分配任务，例如以小组为单位，一人操作，一人操作步骤及时指出错误，一人记录时间，一人汇总。
3.2项目竞赛法
小组在拆装发动机的过程中力求熟练，之后再开展相应的竞赛，例如时间竞赛，如果学生的操作出现错误或者出现疏漏就应剪去对应分值，不同小组的操作时间进行对比，选出优胜小组，给予适当的奖励。以奖励激发学生的学习热情，保证学生集中注意力，不断提高技能水平。
3.3开展娱乐活动
实训过程中开展丰富多样的娱乐活动，例如抱轮胎接力赛、推车赛等，不断增强学生的学习兴趣，激发学生学习热情。应用娱乐活动的方法，进一步加强学生对知识的掌握，增进学生之间的友谊，促进共同进步。
4结束语
在组团式教学模式下，将发动机拆装实训作为汽修专业课程的重点，合理科学地设置教学任务，以提高学生的技能水平为主要目的，学生在正确熟练操作的基础上不断取得进步，增强学习的自信心，从而为用人单位提供优秀的人才。
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