市場調(diào)研-福田汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部分參數(shù)及結(jié)構(gòu)分析

1、福田汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部分參數(shù)及結(jié)構(gòu)分析 就車輛而言，發(fā)動(dòng)機(jī)是其大腦，是最為重要的動(dòng)力裝置。它可以把其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備，我所調(diào)查的福田汽車采用的均是內(nèi)燃機(jī)，可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 首先要確定一些車輛的基本參數(shù)的定義?；钊麖纳现裹c(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所通過的工作容積稱為氣缸排量，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有若干個(gè)氣缸，所有氣缸工作容積之和稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。一般用升（L）來表示。發(fā)動(dòng)機(jī)排量是最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)之一，它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動(dòng)機(jī)的大小，發(fā)動(dòng)機(jī)的許多指標(biāo)都同排氣量密切相關(guān)。功率是指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。功率越大扭力越大，汽車的拉力也越高，常用最大功率來描述汽車的動(dòng)力性能。一般功率越大轉(zhuǎn)速越高，汽車的最

2、高速度越高。扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就是指發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽車在一定范圍內(nèi)的負(fù)載能力。在市場調(diào)研的過程中，我研究了福田皮卡類汽車中的薩普和拓陸者，輕客類汽車中的風(fēng)景以及蒙派克，還有MPV類汽車迷笛。在發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)上，所調(diào)查的這些車輛均為L4發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)的排量都不盡相同，小客車的排量稍低，而皮卡和輕客的排量較高，這體現(xiàn)出了功能決定其動(dòng)力性。但是它們都采用了直列四缸的形式，其優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，價(jià)格便宜，制造工藝成熟，低速扭矩特性好且燃料消耗也較少。但無論從動(dòng)力性方面，還是從平穩(wěn)安靜的舒適型方

3、面，以及同排量下的油耗都要比V6差一些，V6可以達(dá)到力學(xué)中的一階平衡以及二階平衡，穩(wěn)定型較高，我認(rèn)為這也是這些福田可以提高的一方面，將L4發(fā)動(dòng)機(jī)改為V6發(fā)動(dòng)機(jī)。但是這種改變說起來簡單，實(shí)際操作起來卻很難，不僅要從動(dòng)力性方面保證車輛的正常工作還要在車輛的外形和尺寸上對(duì)其進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)?；蛘呷绻Ｌ锲囈院笠芯吭O(shè)計(jì)中高級(jí)轎車時(shí)便要應(yīng)用V6發(fā)動(dòng)機(jī)，保證舒適性和平順性。 對(duì)這些車型的了解中我發(fā)現(xiàn)了他們的進(jìn)氣形式分為自然吸氣和渦輪增壓兩種方式。自然吸氣顧名思義就是在不通過任何增壓器的情況下，大氣壓將空氣壓入燃燒室的一種形式，進(jìn)氣較穩(wěn)定，其在動(dòng)力輸出上的平順性與響應(yīng)的直接性上要優(yōu)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。而車用增壓

4、發(fā)動(dòng)機(jī)一般分為機(jī)械增壓，渦輪增壓，氣波增壓等。我探究的福田汽車主要的增壓方式是渦輪增壓。廢氣渦輪增壓主要由渦輪機(jī)和壓力機(jī)構(gòu)成，將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣引入渦輪機(jī)，利用廢氣能量推動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動(dòng)與渦輪同軸的壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)增壓，這種增壓方式能夠有效地利用排氣的能量進(jìn)行增壓，所以經(jīng)濟(jì)型比機(jī)械增壓和非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都好，并且可以大幅度地降低有害氣體的排放和噪音水平。缺點(diǎn)是由于渦輪機(jī)是流體機(jī)械，而發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力機(jī)械裝置，因此增壓發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩增加不多，而且在發(fā)動(dòng)機(jī)工況發(fā)生變化時(shí)，瞬態(tài)響應(yīng)較差，致使汽車加速性，特別是低速加速性較差。這也就反映出了自然進(jìn)氣和渦輪增壓兩種進(jìn)氣方式所適合的工況是不同的，要根據(jù)車輛的性

5、能以及使用環(huán)境進(jìn)行不同進(jìn)氣方式的選擇。例如2014款2.5T風(fēng)景，2014款2.5T蒙派克E，2011款2.0T的皮卡薩普，2012款2.8T的皮卡拓陸者均為渦輪增壓的進(jìn)氣方式，保證其良好的動(dòng)力性，尤其是在駕駛時(shí)有很好的舒適感。 在調(diào)研中我發(fā)現(xiàn)了這五種車輛有兩種不同的燃油噴施方式，其一為多點(diǎn)電噴，其二為缸內(nèi)直噴。發(fā)動(dòng)機(jī)的電噴裝置一般是由噴油油路，傳感器和電子控制單元三大部分組成。如果噴射器安裝在每個(gè)氣缸的進(jìn)氣管上，即汽油的噴射是由多個(gè)地方噴入氣缸的，便是多點(diǎn)電噴技術(shù)（如圖1），其再每個(gè)汽缸蓋上安裝一個(gè)電磁噴油器，直接將燃油噴入進(jìn)氣歧管，再與流經(jīng)進(jìn)氣歧管的空氣流混合，當(dāng)進(jìn)氣門打開時(shí)，混合氣體被吸

6、入氣缸。多點(diǎn)電噴與化油器式進(jìn)氣系統(tǒng)相比，從根本上解決了相鄰氣缸重疊而引起的配氣不均勻，因此空燃比的控制比單點(diǎn)噴射更加精確，可以根據(jù)正時(shí)裝置進(jìn)行噴油，對(duì)噴油兩，噴油時(shí)刻進(jìn)行精確控制，所以多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的排放更好，更經(jīng)濟(jì)省油，迷笛與蒙派克便是應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)。圖1.多點(diǎn)電噴技術(shù)但是在對(duì)于能源和環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的今天，即使是多點(diǎn)電噴技術(shù)也不能滿足人們的要求了，于是更為精確的燃油噴射技術(shù)被研究出來，那就是缸內(nèi)直噴技術(shù)（如圖2）。圖2.缸內(nèi)直噴技術(shù)缸內(nèi)直噴就是將燃油噴嘴安裝于氣缸內(nèi)，直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合。噴射壓力也進(jìn)一步提高，使燃油霧化更加細(xì)致，真正實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)地按比例控制噴油并與進(jìn)氣混合，并且消除了港外噴射的缺點(diǎn)。同時(shí)，噴嘴狀態(tài)，噴霧形狀，進(jìn)氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計(jì)，使油氣能夠在整個(gè)氣缸內(nèi)充分，均勻的混合，從而使燃油充分燃燒，能量轉(zhuǎn)化效率更高。但是缸內(nèi)直噴的的構(gòu)成復(fù)雜且精密，零組件的價(jià)格較昂貴，對(duì)技術(shù)的要求較高。薩普