汽车可变技术
一. VCC (Variable Combustion Chamber)
本文采用仿真技术和模拟试验的方法对可变燃烧室(VCC：VariableCombustion Chamber)活塞的动力学特性进行了研究。提出了新的VCC活塞的技术方案，优化改进了VCC活塞的结构；通过扩充模型库进一步完善了VCC活塞动力学仿真分析平台；分析了影响VCC活塞动力学特性的关键控制参数及其它们之间的相互关系；采用VCC活塞的动力学仿真和发动机性能仿真的耦合迭代计算预测了VCC活塞的动态响应特性：分析了VCC活塞的温度场和热变形对机构预紧力的影响。
新的VCC活塞的技术方案和优化设计主要包括有：提出了连杆小端复位凸轮的设计，保证VCC机构能在一个循环内及时复位；完成了支撑盘和限位盘的型线优化设计，进一步提高了VCC活塞的动态响应：改进了VCC机构的预紧方式，能够在不同预紧力的情况下保持预紧位置不变；此外，优化后的VCC活塞的质量减轻和结构更简单。
小结:VCC发动机在满负荷不同转速下的缸内压力均被VCC位移控制到接近于低压缩比原型机缸内压力，能够有效地防止爆燃和控制爆震，这说明VCC机构满足发动机不同转速工况对动态响应的要求。
不同负荷下VCC机构的动态响应如下：在25％低负荷下VCC发动机的缸内压力与高压缩比发动机基本一致，VCC发动机以高压缩比运行；在50％的负荷下，VCC发动机的缸内压力比高压缩比发动机的稍低一些：在75％负荷下，VCC发动机的缸内压力介于低压缩比原型发动机
和高压缩比原型发动机的缸内压力之间，避免了爆燃的同时也在一定程度上提高了缸内压力。在100％负荷下，VCC发动机的缸内压力与低压缩比原型机基本相同，能够有效控制高负荷工况时的气缸压力，防止爆燃和爆震。通过动力学仿真的方法能研究偏差因素对VCC活塞动力学性能的影响。此外VCC技术还能在一定程度上改善缸内压力不均匀性。算例表明：与原型机相比VCC发动机的缸内压力循环波动范围约降低了51％左右。
二. VVT(Variable．Valve．Timing)
VVT机构能够代替传统的固定配气相位机构，使配气动作优化，可以使发动机在整个工作转速和负荷范围下，提供合适的气门开启、关闭时刻，从而改善发动机进、排气性能，较好地解决高转速与低转速、大负荷与小负荷时的动力性、经济性和废气排放的矛盾。
对于汽油机而言，应用VVT技术有以下优点：
(1)改善怠速稳定性和低速平稳性；
(2)提高发动机功率和扭矩；
(3)扩大发动机转速范围；
(4)降低部分负荷燃油消耗率；
(5)改善废气排放。
国外可变配气技术的发展历程
三.VNT(Variable NozzleTurbocharge)
由于在动力、节能和排放等方面的优势，柴油机已成为节能环保汽车的实现技术选择，随着全球车用动力“柴油化”趋势的形成，增压技术在柴油机上的应用愈加广泛。本文结合国家科技部“863”项目“长丰新一代桥车用高效环保柴油机研发"，对可变喷嘴增压器与柴油机的匹配及其控制展开研究，以解决常规涡轮增压柴油机存在低速转矩不足、部分负荷经济性差以及瞬态响应迟缓等问题。
本文建立了涡轮增压柴油机各物理子系统工作过程的数学模型，在此基础上，利用GT-Power--维仿真软件，建立D01柴油机仿真计算模型，并与试验数据进行对比，验证该模型的准确性。
利用仿真计算模型，开展了VNT与D01柴油机的匹配仿真研究，确定了全工况下，可变喷嘴环的最佳开度以及相应的最佳增压压力。根据仿真计算结果，分析了喷嘴环开度对发动机动力性与经济性的影响，并确定了最佳喷嘴环开度随发动机转速及负荷的变化规律。
在对VNT与发动机的匹配结果进行深入分析的基础上，确定了VNT在各工况下的控制策略：稳态采用增压压力反馈PID控制；瞬态典型工况采用叶片位置式控制；怠速工况通过水温判断来确定喷嘴开度的大小。在此基础上对控制算法进行了研究，并利用Simulink建立了VNT 控制系统模型。在此基础上，进行了控制系统执行部件选型研究。利用dSPACE平台，搭建了硬件在环系统，将执行机构与控制模型连接，对VNT进行了位置式反馈控制，实现软硬件联合调试。结果表明，系统误差较小，响应迅速，达到了控制要求。
在不同的转速工况下，总有一最佳的喷油定时和喷油压力[20]。传统的高压油泵供油系统，燃油压力大小受发动机转速控制，为改变供油提前角以适应不同的转速，一般是在发动机上安装供油角度提前器，但该提前器受发动机转速控制，改变的角度有限，不能实现全工况的喷油定时优化。传统的喷油泵系统的喷射压力与发动机转速关系很大，因而在低速时喷射压力较低。
现代先进的电控高压共轨燃油系统可以对喷油定时、喷油持续期、喷油压力、喷油规律进行柔性调节，该系统的采用可以使柴油机的经济性、动力性和排放性能都有进一步的提高[21]。
四.可变进气系统
可变进气系统是利用发动机工作时进气管道的动态效应来提高充气效率，以达到在发动机转速范围内增大发动机的扭矩和功率。
为了有效利用进气动态效应、提高充气效率，在国外的汽车发动机上采用设置动力腔、谐振腔及各种结构形式的可变进气系统。合适
的进气道长度、直径（截面积）与发动机转速有关。一个长度和截面固定的进气道，只能在一定的转速范围内有较好动态效应和充气效果。一般在低转速工作时，较细长的进气道充气效果较好，而在高转速工作时，短而粗进气道充气效果较好，如果采用长度可变的进气道，则可使发动机在较大的转速范围内都有较好的充气效果[22]。
根据进气管的不同长度,气流脉动效应表现也不同。比如进气管变长,最佳脉动效应就向低速区域移动。进气管脉动次数按下式计算
调整进气管长度，使脉动次数为整数和进气门重叠时间同步就可以提高发动机的充气效率。发动机在高转速工况下,进气阻力对进气影响较大,短进气管阻力小,从而使发动机高转速时进气更充分。低转速时发动机进气频率较低,长进气管能降低脉动次数,聚集更多空气,从而改善进气充气效率。另外,长进气歧管还能降低空气流速,能让空气和燃料混合更为充分,从而改善燃烧在各种车型上采用的可变进气系统并不完全一样，图1-1、1-2、1-3 为经常见到的几种可变进气系统的结构示意图。
图1-1 为奥迪V6 发动机可变进气系统的进气歧管的几何形状。在发动机的进气歧管内设置进气转换阀，它接受ECU 的控制。
在发动机转速低于4100r/min 时，每个气缸进气道中的转换阀门总是处于关闭位置，形成路径较长而截面积较小进气管道，如图1-1(a)所示；当转速大于4100r/min 时，进气道中的转换阀门开启，构成的路径较短而截面较大进气管道，如图1-1(b)所示。发动机采用这种可变进气系统后，提高了充气效率，其输出扭矩和功率都有提高。
图1-2 为一日产汽车发动机可变进气系统的原理图。当发动机在低速中、小负荷工作时，转换阀关闭，进气仅通过细长的进气管流入，可以产生强烈的漩涡，提高进气流速，由于细长管的动态效应，改善了中低速的扭矩特性；
当发动机在高转速大负荷工作时，转换阀开启，短而粗的进气管道，大大提高了充气量，从而获得较大的功率。
图1-3 为日本丰田公司采用的双进气管分别参加工作的可变进气系统原理图。图中显示每个气缸配有 4 个气门。2 个进气门各配有一个进气管道。
其中一个进气管道中装有进气转换阀。在发动机低速中、小负荷工作时，转换阀关闭，只利用一个进气通路，将进气通路减半，如图1-3(a)，此时进气流速提高，进气惯性大，可提高发动机转矩；当发动机高转速大负荷工作时，转换阀开启，进气通路为两条，如图1-3(b)，此时进气截面大大增加，进气阻力减小，充气量增加，同时最佳动态转速也移向高速，使高转速大负荷时的动力性能得到很大提高。
五.可变配气相位
汽车发动机电控可变配气相位是国外近10 年来应用的一项高新技术，是汽车发动机现代发展方向之一[24~29]。我国也已从20世纪90 年代开始展开了这一技术的实用研究[30,31]，并取得了一些成果。
它改变了配气相位固定不变的状态，在发动机运转工况范围内提供最佳的配气正时，提高了充气系数，较好地解决了高转速与低转速、大负荷与小负荷下动力性与经济性的矛盾，在一定程度上改善了废气排放、怠速稳定性和低速平稳性，降低了怠速转速[34]。
传统的轿车发动机进、排气凸轮位于一根凸轮轴上, 且配气相位选择某一工况为最佳的配气相位而固定不变, 其余工况不能使发动机性能最佳。近代的轿车发动机多采用顶置双凸轮轴结构, 利用螺旋花键轴的轴向运动而使进、排气凸轮提前、迟后一定角度,进而可实现随发动机工况不同而使发动机的配气相位改变, 如宝马公司的VANOS 系统[35] ，此类机构利用凸轮轴的调相原理,凸轮型线不变, 仅改变凸轮轴相对曲轴的转角, 进而控制和改变进、排气门相位角和进、排气门重叠角, 使发动机性能优化。该种机构由于可以改变气门
重叠角, 因此可使发动机在怠速时重叠角减小, 降低怠速转速, 提
高怠速稳定性, 也可通过重叠角调整改变内部量, 降低发动机内耗和排放,减小泵吸损失。改变进气门晚关角及排气门早开角还可调节发动机的有效压缩比和膨胀比, 使发动机经济性、动力性最佳。
通过改变凸轮与气门之间联结进而使发动机配气相位改变, 如MEC 可变配气相位[36] 通过移动摇臂支点改变摇臂比进而使气门升程及持续历程或相角改变。利用电磁阀机构直接控制气门的开、闭, 是较为理想的一种气门可变机构, 不仅能实现气门的迅速开启和关闭、提高气门的有效流通截面、增大气门流通能力, 而且便于对气门正时所有因素的电子控制, 但此种控制机构操纵时需消耗较高能量, 气门关闭的惯性力也较大。目前德国FEV 公司电磁控制全可变气门机构[37]及美国Ford 公司与德国Benz 公司的无凸轮电控液可变配气相位机构[38]等均为此类型的典型机构。
六.可变凸轮线型
现代轿车发动机常采用每缸进或进和排的、气门发动机, 以减小进气流通阻力, 最大限度地增大发动机的进气截面以提高充气效率, 实现良好的燃烧以节约能源, 降低发动机的有害排放。由于发动机高、低转速时所需求的缸内涡流强度不同和气流在高低速时气门截面表现的节流作用不同, 日本Honda 公司在1989 年投入市场的VTEC-E 系统[39]，发动机采用每缸4 气门（2 进2 排气门结构）。凸轮轴上的两个进气凸轮有两种线型，在低速时，每个摇臂按各自的凸轮线型工作，其中一个进气门升程仅0.65mm，以保证副气道燃料导入燃烧
室，此时得到较强的涡流，而在高速时，通过摇臂上的液压活塞使两个摇臂按照一个大升程凸轮线型工作，大大地提高了气门的流通能力，使充量系数提高并获得良好的动力性能。该结构兼顾了发动机低、高转速性能，扩大了稀燃极限，改善NOx 排放和油耗。
七.可变气缸排量
轿车发动机经常在中、低负荷下运行,但又要求具有较大的功率储备以备加速超车之用, 这使得轿车发动机在中、低负荷下的各项性能均欠佳。由于随着负荷率的减小, 发动机的机械效率降低, 而轿车发动机的标定功率又较高。为了改善发动机在部分负荷下的性能，采用变排量控制技术可以极大地发动机在部分负荷运行时的经济性。在中、低负荷下关闭一组气缸工作，使发动机的负荷率提高，进而使发动机在不同负荷下的性能改善。当然欲成功地应用变排量技术，必须解决好发动机－变速器动力总成摇振控制和停缸控制模式优化，以达到提高发动机负载率下经济性改善的目的。除此之外，采用VSE(Variable-Stroke-Engine)技术可使发动机燃油消
耗率改善18%~21%，低负荷高转速下改善更显著[40]。
八.可变涡轮增压技术
增压技术可大幅提高车用柴油机的升功率。为了改善增压车用柴油机低速扭矩特性和动态响应特性，除了利用脉冲增压系统外，车用柴油机增压系统常采用一些可变技术如可变几何截面增压器、可变喷嘴环、带废气旁通的放气阀等，这些技术的应用可大幅改善涡轮增压车用柴油机在整个运行区间的经济性和动力性[42]。英国Hawley J G
等[43] 在一台 1. 8 L 直喷式车用柴油机上对可调式涡轮增压发动机与配置带放气阀增压器的基准发动机进行了比较，对可调增压器的叶片位置和废气再循环（EGR）阀的位置在欧洲试验循环中的排放性能指标进行了考察，NOx 减少到45%，且该机与装有固定增压基准的发动机相比，最大扭矩提高了10%且仍有提高扭矩的潜力。
随着车用柴油机性能的逐步提高和完善，这些技术将越来越多地应用到车用柴油机上[44]。
可变压缩比发动机的研究 摘要:可变压缩比(VCR)对汽车的节能减排有重要作用，是改善汽车动力性、经济性及排 放性能的重要技术之一。本文从理论上分析了可变压缩比在汽车上应用的必要性，介绍了可 变压缩比技术的意义、国内外研究现状及存在的问题，系统地总结了可变压缩比的实施方案。关键词:发动机；可变压缩比(VCR)；节能减排 Study of Variable Compression Ratio Engine Rui Xu (School of Automotive and Traffic Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang,212013) Abstract:The variable compression ratio ( VCR ) is an important part of the energy saving and emission reduction in automobile，and it is one of the most important technology to improve the dynamic performance，economic performance and emission performance of automobile.This paper analyzes the necessity of the application of variable compression ratio in automobile． And it introduces the meaning of variable compression ratio ，the status of domestic and international research ，and existing problems.This paper systematically summarizes the implementation of the program of the variable compression ratio． Key Words:Engine;Variable Compression Ratio(VCR); Energy Saving and Emission Reduction 引言 严峻的能源形势和日益严格的排放法规使传统发动机，尤其是传统的车用 发动机面临着严峻的生存挑战。一直以来，既有良好的动力性能又有良好的燃油 经济性和排放性能是发动机所追求的目标，然而这些性能在一般的发动机上又没 法同时获得。为了解决这个矛盾，一些新技术如可变技术应运而生，其中像可变 气门正时、可变气门行程、可变进气歧管、可变喷油及可变增压等技术都为人熟 知并已在许多车型上使用。可变压缩比技术也是其中很有潜力的一种，能够很好 地改善发动机热效率、燃油经济性和排放性能，但由于种种原因发展相对滞后。
发动机可变配气机构的研究进展 0 引言 由于环境保护和人类可持续发展的要求，低能耗和低污染已成为汽车发动机的发展目标。要求发动机既要保证良好的动力性又要降低油耗满足排放法规的规定。在各种现代技术手段中，可变配气技术已成为新技术发展方向之-[1]。这一技术能通过改变发动机的供气来达到降低油耗和满足排放要 求。 1 可变配气机构的分类 1．1 按控制参数的分类 按照控制参数的不同，可变配气技术可分为可变气门正时(VVT)和可变气门升程(VVL)两类。可变气门正时即气门开启与关闭时刻可变，根据气门开启持续期的变化又分为可变气门相位(vP)和可变气门相位与持续期(VET)两类；可变气门升程主要是改变了气门开启的最大升程，按照气门正时与持续期的变化情况又可分为可变气门升程与正时(VLT)和气门升程单独可变两类f2】。 1-2 按可变配气实现途径的分类 实现可变配气有多种途径，按照有无凸轮轴可分为基于凸轮轴的可变配气机构和无凸轮轴的可变配气机构两类。基于凸轮轴的可变配气机构主要可分为可变凸轮型线、可变凸轮轴相位角、可变凸轮从动件三类；无凸轮轴的可变配气机构根据气门驱动形式主要可分为电磁驱动气门、电液驱动气门、电气驱动气门、电机驱动气门以及其他气门驱动形式几大类圆。 2 发动机可变配气机构的国内外研究与发展现状 2．1 发动机可变配气机构在国外的研究与发展现状 配气控制技术早期的研究进展比较缓慢，主要成果是在1985年以后取得的，其发展先后顺序大致如下：优化凸轮型线一可变凸轮相位一可变凸轮型线一机械式全可变气门机构一无凸轮轴电磁(电 液、电气及其他)驱动配齐机构一无凸轮轴全可变配气机构。迄今为止，具有代表性的可变配气机构主要有Toyota公司的VVT—i、BMW 公司的Vanos、Honda公司的VTEC、Mitsubishi公司的MIVEC、Porsche 公司的Vario—Cam、BMW 的Valvotronics等。 下面将分类介绍国外可变配气机构的研究及发展现状。 2．1．1基于凸轮轴的可变配气机构 1)可变凸轮型线的可变配气机构 此类可变配气机构能同时改变气门正时、持续期及升程．改变方式目前主要有阶段式与连续式两种。 a)阶段式改变凸轮型线的可变配气机构 Honda公司的V rEC、Mitsubishi公司的MIVEC以及Porsche公司的Vario—Cam等均属于阶段式改变凸轮型线的可变配气机构。下面以Honda公司的VTEC为例，介绍阶段式改变凸轮型线的可变配气机构。VTEC在2个进气门上采用了3个凸轮及3个摇臂，如图1所示，其中3个摇臂可独立运动也可连成一体运动。转速较低时，通过液压机构使主、次摇臂分别由主凸轮和次凸轮驱动，中间摇臂随中间凸轮运动。但是对气门不起作用，这样主、次进气门的升程曲线不同，可以形成涡流。转速较高时，通过液压机构使3个摇臂连成一体，并受中间凸轮驱动．以满足发动机高速的要求。这类机构优点是可以提供两种以上凸轮型线，在不同转速和负荷下，采用不同的凸轮型线驱动气门『11；缺点是只能优化某些工况，不能实现全工况性能的优化[21。 b)连续式改变凸轮型线的可变配气机构 Fiat公司早期开发了凸轮型线在轴向可连续变化的3D凸轮机构。如图2所示，一个带有锥度外廓的凸轮和装有可倾斜式垫块的挺柱相接触，凸轮轴的轴向移动使得凸轮的不同部分和挺柱相接触，导致气门升程和配气相位发生变化。基圆半径沿凸轮轴的轴向是不变的，但凸轮升程沿轴向改变，故垫块必须随凸轮轴旋转变化它的倾斜角。凸轮轴端部安装一机械式调速器，当凸轮轴转速发生变化时，调速器拖动凸轮轴产生轴向移动，使得气门升程和配气相位同时发生改变。该机构优点是可以
发动机可变压缩比技术（VCR） 压缩比 发动机压缩比属于结构参数，可以表征发动机混合气被压缩的程度，用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。 活塞处于下止点时气缸有最大容积，用Va表示；活塞处于上止点时气缸内的容积称为燃烧室容积，用Vc表示。内燃机的压缩比ε为 ε=Va/Vc 或者 ε=1+Vh/Vc ——Vh表示气缸行程容积压缩比作为发动机重要的结构参数，一定程度上可以反映发动机的性能。一般汽油机的压缩比为9—12，柴油机的压缩比为12—22。 压缩比对内燃机性能有多方面的影响。压缩比越高，热效率越高，但随压缩比的增高，热效率增长幅度越来越小。压缩比增高使压缩压力、最高燃烧压力均升高，故使内燃机机械效率下降。汽油机压缩比过高容易产生爆震。柴油机压缩比过低会使压缩终点温度变低，影响冷起动性能。 由于压缩比是结构参数，传统意义上压缩比是固定不变的，然而随着发动机强化程度的不断提高，以及在发动机性能及燃油消耗率等方面提出的更高的要求，固定不变的压缩比已经不能完全满足现代发动机的需要，因此上出现了可变压缩比发动机。 可变压缩比技术的意义 发动机的可变气门正时、可变气门行程和可变进气歧管等技术已经被广泛应用，许多车型都已经大量的采用了这些“可变”技术。但是发动机还有一项“可变”的技术，却是目前量产车里面十分罕见的，这种发动机可变压缩比技术可谓是发动机控制在“可变”方面的一场革命。 压缩比决定了汽油机压缩混合气的压力，汽油的燃烧特性导致了汽油发动机的混合气压力不能太高。如果气缸内的压力超过了临界值，汽油就会因为压缩而在点火之前被点燃，产生爆震，会对发动机带来很大的伤害。 对于现在广泛应用的增压发动机，当涡轮增压介入以后，燃烧室的温度和压
常见可变配气系统介绍 董昊轩 （潍坊学院车辆工程2班 11011240205）摘要：在发动机中，进气系统对发动机性能影响很大。因此，汽车厂家为了提高在原有基础上大幅度的提升发动机性能，都选择了去修改进气系统，其中可变配气系统技术得到了广泛发展，在实现可变配气系统方面，各大厂家可谓是八仙过海，各显神通。轿车发动机上常见的VTEC、i-VTEC、VVT-i、VVTL-i、VVT、VVL等字母，表示了这些发动机都采用了可变气门正时技术。 关键词：可变配气正时（VVT）;本田VTEC系统;丰田VVTL-i系统; 保时捷Variocam系统;宝马可变气门正时Valvetronic系统；大众VVT系统;日产VVEL系统 目前，大多数轿车发动机的配气相位可以随发动机转速、负荷变化而自动调整。常见调整方式主要有进气门升程、进气门相位、进排气门相位调整。进气门升程调整又可分为两级调整和连续调整； 应用于进气门相位调整的装置可分为叶片式、螺旋式和时规链式。配气相位调整装置装在凸轮轴正时齿轮(或正时链轮)与凸轮轴之间，接受发动机计算机的指令，对发动机配气相位进行自动调整。如本田汽车的i-VTEC，丰田汽车的VVT-i等。 1.进气门升程两级调整 (1)本田VTEC系统 VTEC意为可变气门正时和气门升程电子控制系统。采用VTEC技
术的发动机具有4个气门，能够提高进排气截面积。进排气截面积越大，高速气流的流量也就越大，提高了发动机的功率。发动机低转速时，气门升程很小，以减小进气道面积，增大汽缸内真空度和吸力，提高进气流的惯性，以提高进气效率；发动机高转速时，增大 气门升程，增大了进气道截面积，以减小进气阻力，增加进气流量。气门升程可变，保证了发动机在高、低转速时都能获得良好性能。VTEC 有两段或三段调节，当气门从一个升程转换到另一个升程时，由于进气流量突然增大，发动机的输出功率也突然增大，导致发动机在整个转速范围内的输出并不是线性的，也就是说工作不柔和。VTEC发动机在加速时有突如其来的推背感，这在很大程度上提高了驾驶乐趣。但舒适性和发动机运转的平顺性较差。当然，要想做到动力线性的输出，则需要在技术上下更大的功夫，做到气门升程无级调节。VTEC 是利用不同高度的凸轮来改变气门升程，所以低转速凸轮使气门开启升程和时间都短，高速凸轮的形状能让气门开启时间更长，改变了配气相位。可变气门升程的控制原理，如图1所示。PCM根据发动机的负荷、转速、水温和车速等信息，决定何时改变气门升程及正时。改 变气门升程 及正时条件 有：发动机 转速为 2300~3200r /min(依进
图1 发动机速度特性 可变配气机构及其新技术 摘要：本报告先介绍可变配气机构，主要从采用可变配气机构的原因、可变配气机构的分类等方面进行概述。然后就目前比较先进的可变配气正时新技术进行阐述。 关键词：可变配气；VVT ；VANOS 1可变配气机构概述 1.1采用可变配气机构的原因 不同的发动机，由于结构和转速的不同，其配气正时也不相同。即使是同一台发动机，其配气正时也应随转速的变化而变化。这是因为：当发动机转速改变时，由于进气流速和强制排气时期的废气流速也随之改变，因此在气门晚关期间利用气流惯性增加进气和 促进排气的效果将会不同。例如，当发动机在低速运转时， 若配气正时保持不变，则部分进气将被活塞推出气缸，使进 气量减少，气缸内残余废气将会增多。当发动机在高速运转 时，气流惯性大，若此时增大进气迟后角和气门重叠角，则 会增加进气量和减少残余废气量，使发动机的换气过程臻于 完善。总之，四冲程发动机的配气正时应该是进气角和气门 重叠角随发动机转速的升高而加大。如果气门升程也能随发 动机转速的升高而加大，则更有利于获得良好的发动机高速性能。采用可变配气正时机构对发动机性能的改善，可由图1一目了然。 此外，能源与环境问题是目前汽车工业所面临的两个重要问题。研发能耗低、污染低的“节能-高效-环保”发动机是目前发动机新技术的发展方向。可变配气相位技术已成为提高发动机动力性和经济性的新技术之一，显著改善了发动机的怠速稳定性和排放特性。 1.2可变配气机构的分类 按照控制参数的不同，可变配气技术可分为可变气门正时（VVT ）和可变气门升程（VVL ）两类。可变气门正时即气门开启与关闭时刻可变，根据气门开启持续期的变化又分为可变气门相位（VP ）和可变气门相位与持续期（VET ）两类；可变气门升程主要是改变了气门开启的最大升程，按照气门正时与持续期的变化情况又可分为可变气门升程与正时（VLT ）和气门升程单独可变两类。 实现可变配气有多种途径，按照有无凸轮轴可分为基于凸轮轴的可变配气机构和无凸轮轴的可变配
发动机可变压缩比技术 经验V C R TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】
发动机可变压缩比技术（V C R）压缩比 发动机压缩比属于结构参数，可以表征发动机混合气被压缩的程度，用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。 活塞处于下止点时气缸有最大容积，用Va表示；活塞处于上止点时气缸内的容积称为燃烧室容积，用Vc表示。内燃机的压缩比ε为 ε=Va/Vc 或者 ε=1+Vh/Vc——Vh表示气缸行程容积压缩比作为发动机重要的结构参数，一定程度上可以反映发动机的性能。一般汽油机的压缩比为9—12，柴油机的压缩比为12—22。 压缩比对内燃机性能有多方面的影响。压缩比越高，热效率越高，但随压缩比的增高，热效率增长幅度越来越小。压缩比增高使压缩压力、最高燃烧压力均升高，故使内燃机机械效率下降。汽油机压缩比过高容易产生爆震。柴油机压缩比过低会使压缩终点温度变低，影响冷起动性能。 由于压缩比是结构参数，传统意义上压缩比是固定不变的，然而随着发动机强化程度的不断提高，以及在发动机性能及燃油消耗率等方面提出的更高的要求，固定不变的压缩比已经不能完全满足现代发动机的需要，因此上出现了可变压缩比发动机。 可变压缩比技术的意义 发动机的可变气门正时、可变气门行程和可变进气歧管等技术已经被广泛应用，许多车型都已经大量的采用了这些“可变”技术。但是发动机还有一项“可变”的技术，却是目前量产车里面十分罕见的，这种发动机可变压缩比技术可谓是发动机控制在“可变”方面的一场革命。 压缩比决定了汽油机压缩混合气的压力，汽油的燃烧特性导致了汽油发动机的混合气压力不能太高。如果气缸内的压力超过了临界值，汽油就会因为压缩而在点火之前被点燃，产生爆震，会对发动机带来很大的伤害。 对于现在广泛应用的增压发动机，当涡轮增压介入以后，燃烧室的温度和压力会大幅度升高，如果这个值过高，爆震就不可避免。这会对发动机造出巨大伤害，同时也会影响动力输出。所以，固定压缩比的涡轮增压和机械增压发动机只能把压缩比设计得比普通自然吸气发动机低一些。但是这种过低的压缩比设计，又会导致发动机在增压器（特别是涡轮增压）没有完全介入时
一、气动系统的简介 1.气动技术：气动技术是以压缩空气作为介质,以空气压缩机作为动力源,来实现能量传递或信号传递与控制的工程技术,是流体传动与控制的重要重要组成技术之一,也是实现工业自动化和机电一体化的重要途径。 2.气动系统的典型构成：气压发生装置—执行元件—控制元件—辅助元件 3.气动系统的优点：气动技术与传统的液压技术相比,有以下优点:(1)结构简单轻便、方便安装维护;(2)输出速度一般在50~500mm/s,速度快于液压和电气方式;(3)对冲击负载和负载过载的适应能力较强;(4)可靠性高、使用寿命长、安全无污染且成本较低。由于气动技术具有以上的使用优点,气动技术在世界工业企业得到了广泛的应用。一个完善的机电一体化系统包括机械、动力、信息检测传感、执行、控制及信号处理等部分。作为机电一体化系统的执行部分的气动元件及其系统不仅仅具有机械、气动执行机构,同时也集成了信息检测传感等元件,甚至还集成了其他一些微型机电系统。 4.气动系统的缺点：动作稳定性差、输出功率小、噪声大、信号传递较电信号慢 二、气动系统应用概述 气动技术应用面的扩大是气动工业发展的标志。气动元件的应用主要为两个方面：维修和配套。国产气动元件的应用,从价值数千万元的冶金设备到只有几百元的椅子。铁道扳岔、列车的煞车、街道清扫、特种车间内的起吊设备、军事指挥车等都用上了专门开发的国产气动元件。这说明气动技术已渗透到各行各业,并且正在日益扩大。气动技术的应用主要在: (1)汽车、轮船等制造业:包括焊装生产线、夹具、机器人、输送设备、组装线、等方面。 (2)生产自动化:机械加工生产线上零件的加工和组装,如工件的搬运、转位、定位、检测等工序。 (3)某些机械设备:冶金机械、印刷机械、建筑机械、农业机械、制鞋机械、塑料制品生产线、等许多场合 (4)电子半导体、家电制造业:硅片的搬运、元器件的插入与锡焊, 彩电、冰箱的装配生产线等。 (5)包装过程自动化:化肥、粮食、食品、药品等实现粉末、粒状、块状物料的自动计量包装。用于烟草工业的自动化卷烟和自动化包装等许多工气动系统发展及趋势序。用于对粘稠液体(如化妆品、牙膏等)和有毒气体(如煤气等)的自动计量灌装。 三、气动技术的发展及趋势 近年来随着微电子和计算机技术的引入，新材料、新技术、新工艺的开发和应用，气动元器件和气动控制技术迎来了新的发展空间，正向微型化、多功能化、集成化、网络化和智能化的方向发展。从当前市场上的各类气动产品来看，气动元器件的发展主要体现在以下几个方面。 1.向小型化和高性能化发展 经过多年来的努力，内资企业产品水平多数达到上世纪90 年代国外企业产品水平，少数主导产品已达到当代国外企业产品水平。气动元件的性能也在飞速地提高，质量、精度、体积、可靠性等方面均在向用户需求的目标靠拢，主要体现了其小型化、低功耗、高速化、高精度、高输出力、高可靠性和高寿命的发展趋势。 如市场上已经普及的CJ1 型针笔型气缸，其缸径可小至2.5～15 mm，如图1 所示；如SMC公司研 制的三通直动式V100 系列电磁阀（如图2 所示），耗电量仅0.1 W、响应时间低于10 ms，寿命超过1 亿次、抗污能力极强，其全新的设计有划时代的意义[1，2]。
解析可变压缩比发动机（VCR）以及优劣势 八月，日产宣布首款拥有可变压缩比技术（VCR - Variable Compression RaTIo）的2.0升量产增压汽油机将被搭载于下一代英菲尼迪QX50。该车将已于九月的巴黎国际车展正式亮相。这是自从各大公司于上世纪末开始研究此类技术以来的第一款量产发动机，此举对内燃机发展方向有十分重要的意义。 英菲尼迪Q50该款 2.0升汽油发动机最大功率200kW（升功率数据与现在主流的90-100kW/L左右相近），最大扭矩390Nm，与目前英菲尼迪正在使用的3.5升V6发动机数据相当，所以今后将会取代3.5升自然吸气发动机。 根据日产的数据，相比该3.5升发动机，新的2.0升产品可降低油耗27%（这也同时从一个侧面证明了适度小排量化带来的改善）。为此立了大功的就是可以在8:1和14:1之间随意变化的VCR技术。另外，这款发动机还将配备双喷技术（气道喷油+缸内直喷）控制颗粒物排放。 什么是可变压缩比发动机压缩比是自然吸气发动机和增压发动机的最核心区别之一。为了克服爆震问题，增压发动机需要降低压缩比，而这一举动将会降低发动机的效率。有了VCR可变压缩比（Variable Compression RaTIo），就可以在低载荷时使用高压缩比提高效率，在高载荷时降低压缩比克服爆震。其实就像电喷，柴油共轨，可变气门正时等技术一样，给内燃机加入更多的智能控制系统来适应不同的场合，就像正式场合要喝葡萄酒香槟，看欧洲杯喝啤酒，撸串要喝二锅头。 下面这张图对比了在同一进气量和喷油量时不同压缩比带来的影响。高压缩比（CR）由于受到爆震限制无法达到最大效率（最高发动机输出载荷BMEP）。而过低的压缩比虽然可以达到局部优化BMEP，但是低压缩比导致BMEP的最大潜力受到局限。所以最佳压缩比永远是各参数取舍的结果。
可变气门配气相位和气门升程电子控制系统VTEC技术解析 the camshaft and rocker arms, but unlike ordinary engine is the number and control method of cam and rocker arm. Medium and low speed with a small angle of the cam, two valve timing and lift different at low speed, this time a valve lift is very small, almost do not participate in the intake process, the air intake channel basically the equivalent of two valve engine, but due to the flow direction of an intake air barrier gas cylinder center, so it can produce intake eddy current, strong for low speed, especially in the cold car conditions conducive to improving the mixture uniformity, increases the burning rate and decrease the effect of wall surface chilling effect and clearance, making the combustion more fully, thereby improving the economy, and significantly reduce HC and CO emissions; and at high speeds. Through to VTEC solenoid valve to control the hydraulic oil, so that the two intake rocker arms are connected as a whole and the intake cam from the opening of the longest and largest lift to drive the valve, this time two inlet valve according to the cam profile synchronization. Compared with the low speed operation, greatly increasing the inlet flow area and opening duration, so as to improve the power of the engine at high speed. This two kinds of entirely different performance curve of output, Honda engineers so that they are implemented in the same engine, and vividly described as "the usual soft driving" and "wartime intense driving".
作业： 1.可变进气系统分为多气门分别投入工作和可变进气道系统两类。 2.各汽车公司常见的可变气门正时系统有丰田汽车公司的VTT-Ij技术、本田公司的VTEC 和i-VTEC技术、日产公司的VTC技术、宝马汽车公司的V ANOS技术和三菱公司的MIVEC 技术。 3.VTT-I系统由VTT-I控制器、凸轮轴正时机油控制阀和传感器三部分。其中传感器包括曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和VVT传感器。 4.电子节气门一般由节气门位置传感器、节气门执行器、节气门控制ECU和加速踏板位置传感器等组成。 5.FSI发动机的工作基于分层进气原理。 6.TSI发动机和FSI发动机都属于缸内汽油直喷发动机，其工作原理相同，只是在结构上TSI 发动机增加了一个涡轮增压器。 7.汽油机实现稀燃的关键技术主要有提高压缩比、分层燃烧技术和高能点火。 8.柴油机高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。 9.发动机增压系统一般分为机械增压、涡轮增压、复合式增压、惯性增压、气波式增压和冲压式增压等。 10.SIDI发动机在不同运行工况下，分别采用分层稀薄燃烧技术和均质燃烧两种模式以达到提高发动机动力和降低油耗的目的。 二、判断题 1.复合火花点火发动机一般指发动机每个缸采用两个或两个以上火花塞，常见的是每缸采用三个火花塞。（Ｘ） 2.转子发动机的运动特点是三角转子的中心绕输出轴中心自转的同时，三角转子本身又能绕其中心公转。（Ｘ） 3.汽车发动机管理系统是在汽油机电子点火和电控汽油喷射系统的基础上发展起来的集电子控制喷射、排放控制、电子点火、起动、防盗和诊断等功能于一体的高科技集成系统。 4.在提高发动机充气系统的措施中，除采用发动机增压以外，合理选择配气相位且能随发动机转速不同而变化，以及利用进气的惯性及谐振效应等都是提高充气系数的重要途径。 5.雪铁龙C3 stop&start 系统的发动机之所以能够迅速而平顺启动，完全依靠特别设计的发电机。（Ｘ） 简答题： 1．为什么说可变进气系统及可变配气相位能改善发动机的性能？ 2．发动机稀燃系统的特点有哪些？ 3．发动机稀燃系统的控制内容有哪些？ 4．可变压缩比发动机的优点有哪些？ 5．对比分析转子发动机与传统往复式发动机。 6．简述HEMI发动机多段式排气量调节系统的结构和工作原理。 7．可变进气系统及配气相位改善发动机的性能。主要表现在哪些方面？
论文题目：有关汽车发动机可变技术的综述 一、摘要 近几十年来，基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求，许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发，例如可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术。目前，这些新技术和新方法，有的已在内燃机上得到应用，有些正处于发展和完善阶段，有可能成为未来内燃机技术的发展方向。 二、关键词：可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术 三、引言 可变进气系统分为两类：(1)多气门分别投入工作；(2)可变进气道系统。其目的都是为了改变进气涡流强度、提高充气效率；或者为了形成谐振及进气脉冲惯性效应，以适应低速及中高速工况都能提高性能的需要。 1.多气门分别投入工作 实现多气门分别投入工作的结构方案有如下两种：第一，通过凸轮或摇臂控制气门按时开或关；第二，在气道中设置旋转阀门，按需要打开或关闭该气门的进气通道，这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。 2.可变进气道系统 可变进气道系统是根据发动机不同转速，使用不同长度及容积的进气管向气缸内充气，以便能形成惯性充气效应及谐振脉冲波效应，从而提高充气效率及发动机动力性能。 惯性可变进气系统，是通过改变进气歧管的形状的长度，低转速用长进气管，保证空气密度，维持低转的动力输出效率；高转用短进气歧管，加速空气进入汽缸的速度，增强进气气流的流动惯性，保证高转下的进气量，以此来兼顾各段转速发动机的表现。加装ＶＩＳ后，发动机进气气流的流动惯性和进气效率都有所加强，从而提高了扭矩，并降低了油耗。 四、可变气门技术 可变气门正时技术几乎已成为当今发动机的标准配置，为了进一步挖掘传统内燃机的潜力，工程人员又在此基础上研发出可变气门升程技术，当二者有效的结合起来时，则为发动机在各种工况和转速下提供了更高的进、排气效率。提升动力的同时，也降低了油耗水平。 （一）配气相位机构的原理和作用
技术导向 收稿日期:2009-09-10 可变压缩比技术对发动机性能影响的研究 杜慧起 尤明福 (天津工程师范学院) 【摘要】 从理论上分析了可变压缩比技术在汽车发动机上应用的必要性,详细阐述了可变压缩比技术 的应用对改善发动机的燃烧过程,综合提高发动机的动力性和经济性,降低发动机的废气排放污染等方面的意义。 【主题词】 动力性 经济性 发动机 汽车 近十几年,汽车发动机技术发展迅速,低能耗、低污染、高性能、高寿命、免维修、多样化、新结构成为当今发动机的特点。但是,随着对发动机动力性要求的提高,发动机在高速大负荷下动力性能好与中、低速中小负荷下动力性能及经济性能较差的矛盾却越来越突出。为了解决这些矛盾,可变压缩比技术在汽车发动机上得到了广泛的应用。 1 发动机压缩比的定义 一辆汽车不论装用汽油机还是柴油机,要保持平稳运转,必须具有适当且稳定的压缩比。对活塞往复式发动机来说,活塞在气缸内一定范围作周而复始的运动,当活塞运动到气缸的最低点,此时的位置点便称为下止点,这时气缸容积包含燃烧室容积和气缸工作容积,即气缸总容积。当活塞向上运动,到达最高点位置时,这个位置点称为上止点,此时所形成的容积为燃烧室容积, 它是整个活塞运动时行程容积最小的状况。压缩比即是气缸总容积与燃烧室容积的比值。 2 压缩比对发动机性能的影响 一般情况下,压缩比越大,发动机输出的功率 和扭矩也就越大。汽油机在进气行程吸入气缸里 的是汽油蒸气与空气按一定比例组成的混合物(称为可燃混合气)。活塞在压缩行程时,除了挤压混合气使之体积缩小之外,同时压缩过程也发生了涡流扰动的现象。依据波义耳-马略特、盖?吕萨克和查理定律: P 1V 1/T 1=P 2V 2/T 2 式中:P 为压力;V 为容积;T 为温度。上式表明,在密闭容积中的气体受到压缩时,压力与温度成正比。当压缩比较高时,压缩所产生的气缸压力和温度相对提高,使混合气中的汽油分子气化得更完全、雾化更好,同时又因涡流扰动及分子的压缩密集,当火花塞产生电火花时能使混合气燃速升高,释放出很大的爆炸能量,使发动机输出动力。对于柴油机,压缩比高,活塞膨胀作功的距离长,作功就增加。根据热力学第二定律得出的循环热效率: ηe =1-Q 2/Q 1式中:Q 1为加热量;Q 2为放热量。 可以看出:由于膨胀作功距离增长,放热量Q 2 就减少,而加热量Q 1不变,所以发动机的循环热效率ηe 提高,输出的功率就增大。因此,高压缩比的发动机意味着有较大的功率输出。但问题是,汽油机中如果压缩比太高,不可控制的燃烧会损坏发动机,而且,全负荷时最容易发生爆震;柴油机中如果压缩比太高,柴油机压力过高,工作粗 ? 71? 上海汽车 2009111
可变气缸技术简述及发展现状 王佳炜1 （1. 江苏大学汽车与交通工程学院江苏210003） 摘要：在汽车使用越来越普及的今天，可变气缸技术VCM 通过气门与凸轮之间的摇臂进行对气门的控制，让气门停止工作来切断发动机动力输出，使得汽车发动机在日常使用的低负载情况下，控制关闭一部分气缸，以减少燃油消耗，在需要强劲动力的时候又能毫无阻碍的释放，达到动力输出与节能减排的双重标准。这种技术是应时而生的，是未来汽车行业的发展趋势。 关键词：可变气缸技术；发展；动力；节能减排 The sketch and development of Variable Cylinder Management Wang Jiawei1 (1.Collage of Automotive & T raffic Engineering,Jiangsu University, Zhenjiang，Jiangsu 212013，China) Abstract:The variable cylinder management controls the valve through the arm between valve and cam, so that the valve can stop working and cut off the engine power ,to make the car engine close part of the cylinders when at low load conditions . This can reduce fuel consumption. And when the car needs strong power, there is no barrier to get that . Through this way we can both get energy saving and emission reduction. This technique is born at the right time, it is the future development trend of the automotive industry. Key words: VCM; development; engine power; conserve energy 气缸数是衡量汽车发动机排量的重要参考数据，在汽车进行越野、爬坡等需要高动力的时候，多气缸大排量发动机，如V6、V8乃至V12发动机都是汽车制造的优先选择。为了更好的实现不同路况下气缸工作模式切换即动力调整的平稳性，可变气缸技术应运而生。然而，日常行驶中，大多数情况下并不需要大功率的输出，而小排量的车型又无法满足人们对于驾驶乐趣的需求。因此，如今更多的普通车型开始应用可变气缸技术，在日常使用的低负载情况下，控制关闭一部分气缸，以减少燃油消耗，在需要强劲动力的时候又能毫无阻碍的释放。在这种背景下，学习了解发动机可变气缸技术及其发展就显得十分必要了。 文中以简要介绍可变气缸技术为基础，分析近年来该技术应用的发展，最后对可变气缸技术的意义做出简单阐述。 1.可变气缸技术介绍 可变气缸技术VCM，全称为Variable Cylinder Management，是本田公司研发的一种可变汽缸管理技术，它可通过关闭个别气缸的方法，使到3.5L V6引擎可在3、4、6缸之间变化，使得引擎排量也能在1.75-3.5L之间变化，从而大大节省燃油。 车辆起步、加速或爬坡等任何需要大功率输出的情况下，该发动机将会把全部6个气缸投入工作。在中速巡航和低发动机负荷工况下，系统仅将运转一个气缸组，即三个气缸。在中等加速、高
可变压缩比技术 一．压缩比的定义 气缸总容积与燃烧室容积的比值，改变发动机压缩比可通过改变气缸的工作容积和燃烧室容积来实现。 二．可变压缩比技术的必要性 随着对发动机动力性要求的提高，发动机都在高速大负荷下动力性能号与中、低速中小负荷动力性能及经济性能较差的矛盾却越来越突出。 三．可变压缩比技术具有大优势： 1. 提高了发动机的热效率，很大程度上改善了发动机的燃油经济性。 2. 有利于降低排放。 3. 具有良好的燃料适应性。 4. 相同输出功率情况下结构可以更紧凑，达到小排量大功率、大扭矩。 5. 兼顾部分负荷时的燃油经济性和大负荷是的动力性，改善发动机低速动力性能的同时还避免燃烧过程中的爆地震风险。 四．存在的问题 1. VCR发动机一般都结构复杂，通常都需要对发动机进行大幅度改变，加工困难。 2. 新增的部件使发动机的摩擦、振动增加，也使发动机的质量增加，这些大质量体的移动会耗费很大一部分能量。 3. 适时准确的改变压缩比需要相应的高精度控制设备，匹配困难。 4. 密封性的问题，研发成本高。 五．可变压缩比技术的实现方案 1. 通过改变气缸盖的结构来实现。
2. 通过改变缸体结构来实现。 3. 通过改变活塞及曲柄连杆机构来实现 在运动部分采用可变机构可分为 （1）活塞上部活动方式 （2）采用活塞销偏心衬套方式 （3）采用曲柄销偏心衬套方式 在静止部分采用可变机构可分为： （1）多连杆方式 （2）气缸盖活动方式 （3）燃烧室容积可变方式 （4）曲轴主轴颈偏心衬套方式 六．性能指标 压缩比与发动机性能有很大关系，我们都知道汽油发动机在运转时，吸进来的通常是汽油与空气混合而成的混合气，在压缩过程中活塞上行，除了挤压混合气使之体积缩小之外，同时也发生了涡流和紊流两种现象。当密闭容器中的气体受到压缩时，压力是随着温度的升高而升高。若发动机的压缩比较高，压缩时所产生的气缸压力与温度相对地提高，混合气中的汽油分子能汽化得更完全，颗粒能更细密，再加上刚才所说的涡流和紊流效果和高压缩比所得到的密封效果，使得在下一刻运动中，当火花塞跳出火花时就能使得这混合气在瞬间完成燃烧的动作，释放出最大的爆发能量，来成为发动机的动力输出。反之，燃烧的时间延长，能量会耗费并增加发动机的温度而并非参与发动机动力的输出，所以我们就可以知道，高压缩比的发动机就意味着可具有较大的动力输出。 可变压缩比的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。在增压发动机中，为了防止爆震.其压缩比低于自然吸气式发动机。在增压压力低时热效率降低.使燃油经济性下降。特别在涡轮增压发动机中由于增压度上升缓慢在低压缩比条件下扭矩上升也很缓慢.形成所谓的增压滞后现象。也就是说，发动机在低速时，增压作用滞后.要等到发动机加速至一定转速后增压系统才起到作用。为了解决这个问题，可变压缩比是重要方法。就是
日产发动机型号代码含义 字母含义（英文）含义（中文） D DOHC 双置顶式凸轮轴 V Variable Valve Event and Lift 连续可变气门升程控制技术 S Carburetor 化油器 i Throttle Body Fuel Injection 节气门体燃油喷射 E Electronic Port Fuel Injection 电子燃油喷射 D Direct Cylinder Fuel Injection 缸内燃油直喷 R Supercharged 机械增压 T Turbocharged 涡轮增压 Ti Turbocharged and intercooled 涡轮增压及中冷器 TT Twin-Turbocharged 双涡轮增压 HR High Response and High Revolution 高性能版本 ●HR系列发动机 HR系列是日产和雷诺共同研发的一系列小排量发动机，在雷诺的体系中称为H系列发动机。主要在产的日产HR系列发动机有直列三缸和直列四缸两种布局，主要有1.2L/1.5L/1.6L 几个排量。在国内外的多款紧凑车型上常见，如骐达、Juke、玛驰、阳光等。在国内，HR 系列发动机也非常常见。日产阳光、轩逸、玛驰等车型都装载有HR15DE或HR16DE发动机。 国内说没有的，主要是两款：HR12DE和HR12DDR发动机，这两款发动机的最大特点之一就是只有三个气缸，而国内在产的日产HR发动机都是四缸的。HR12DE是一款1.2L排量的自然吸气发动机，动力性能自然不惊人。但是HR12DDR则是一款强劲得多的机型，采用机械增压技术，性能相比HR12DE有了质的飞跃，这款发动机主要在欧洲推出，日版的玛驰都不带的哟。详细参数请见下表： 发动机型号HR12DE HR12DDR HR15DE 最大功率59kW(80PS)/6000rpm 72kW(98PS)/5600rmp 79kW(107PS)/6000rpm峰值扭矩110Nm/4000rpm 142Nm/4200rpm 138Nm/4800rpm HR12DDR可以说是一款非常适应欧洲市场的产品，以很低的排量达成相对优秀的性能，增压技术必不可少。从开篇的字母含义列表中，我们可以得知HR12DDR的后缀字母中，第一个“D”代表“DOHC”，即双置顶式凸轮轴技术；第二个“D”是指缸内直喷技术；而“R”则是指机械增压技术。 对于一款小排量车型来说，拥有众多技术自然能换来比同排量自然吸气机型高出许多的性能。其实类似的发动机在欧洲市场比较普遍，笔者在第一篇大众发动机中就介绍过大众的1.2 TFSI发动机，也是一款典型的超低排量增压发动机，并用来取代了1.6L自然吸气发动机。其实HR12DDR的性能并不比HR15DE弱，但是油耗肯定低得多。不知道日产何时会考虑引进这一款发动机？ ●MR系列发动机 MR系列发动机是国内引进比较全面的机型，主要有MR16DDT、MR18DE以及MR20DE。MR20DE在国内热卖的东风日产天籁的低端车型上出现，MR18DE主要作为日产骊威的高端
可变压缩比技术 摘要： 解决动力性燃油经济性及排放性能之间的矛盾一直是发动机技术研究的重点，而可变压缩技术是解决这一矛盾的技术之一。主要介绍发动机可变压缩比技术的概念、研发进展、实现方案、优点及存在的问题，对其未来的发展做了展望并提出了一些建议。 关键词：发动机；可变压缩比；VCR；性能 严峻的能源形势和日益严格的排放法规使传统发动机，尤其是传统的车用发动机面临着严的生存挑战。一直以来，既有良好的动力性能又有良好的燃油经济性和排放性能是发动机所追求的目标，然而这些性能在一般的发动机上又没法同时获得。为了解决这个矛盾，一些新术如可变技术应运而生，其中像可变气门正时、可变气门行程、可变进气歧管、可变喷油及可变增压等技术都为人熟知并已在许多车型上使用。可变压缩比技术也是其中很有潜力的一种，能够很好地改善发动机热效率、燃油经济性和排放性能，但由于种种原因发展相对滞后。 1概念可变技术是内燃机相关系统的结构或参数随着使用要求和工况的变化而变化，使 内燃机在各种工况下都达到理想的工作效果，综合性能指标得到大幅提高，并能够避免不正常燃烧及超负荷工作等发生的一种技术。 我们知道，发动机从设计制造好之后，其很多参数如配气相位、压缩比等就是固定不变的，这些参数只是综合各种工况下最好状态后的折中，这使发动机不能完全发挥其性能。发动机研究者们一直致力于提高发动机的各种性能，如果将一个个不可变的结构及参数变成可随相应工况和需要灵活可变的，则能在很大程上改善发动机的综合性能。 可变技术就是基于这种想法而出现的，其在解决较大转速和负荷范围内的动力性与经济性及排放性的矛盾显示出独特的优势。压缩比是气缸总容积与燃烧室容积的比值，其表示活塞由下止点运动到上止点时气缸内气体被压缩的程度，是衡量发动机性能的重要参数，是影响发动机效率最重要的因素之一。 一般来说，压缩比越高，发动机的性能就越好。对于传统的发动机，一经设计好其压缩比是固定不变的，因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数。现代汽车发动机的压缩比汽油机一般为8～12，柴油机一般为12～22。可变压缩比技术主要是针对增压发动机的一种技术。固定的压缩比不能充分发挥发动机的性能，事实上在小负、低速运转时，发动机的热效率低，相应地综合性能比较差，这时可以用较大的压缩比，而在大负荷、高转速运转时，若压缩比过高，则很容易发生爆震并产生很大的热负荷和机械负荷，这时可以用较小的压缩比。随着负荷的变化连续调节压缩比，可以最大限度地挖掘发动机的潜力，使其在整个工况区域内有效提高热效率，进而提高发动机的综合性能。 2国内外关于可变压缩比的研究 关于可变压缩比技术的研究起较早，最早主要是在压燃式发动机方面研究。英国内燃机研究所（BICERI）于1952年就开了可变压缩比活塞的研究，后来其将高压涡轮增压技术推广到了中速压燃式发动机上，获得了很高的动力性又不使气缸压力超过限度。美国大陆公司于1961年开始研究的用于坦克动力的A VCR1360-2可变压缩比柴油机，压缩比可高达9：1～16：1。其突出特点是,为了克服过高的热负荷和机械负荷,达到尽可能高的强化程度以及改善起动性能和低速工作性能等采用了变压缩比活塞。我国西安交大的王志达先生于20世纪70年代末研制成可变压缩比摆盘柴油机，这种柴油机将摆盘设计成可以沿轴向移动的结