汽車發(fā)動機節(jié)能技術(shù)-ok

《車輛新科技》主講人：韓廣偉—2011.03汽車發(fā)動機節(jié)能新技術(shù)第一節(jié)發(fā)動機節(jié)能技術(shù)的動力來源第二節(jié)影響汽車發(fā)動機性能的因素第三節(jié)提高充量系數(shù)的技術(shù)第四節(jié)汽油機稀薄燃燒技術(shù)第五節(jié)廢氣渦輪增壓發(fā)動機第六節(jié)汽油機燃油噴射與點火系統(tǒng)電子控制第七節(jié)柴油機燃油噴射系統(tǒng)電子控制第八節(jié)發(fā)動機其他節(jié)能技術(shù)第一節(jié)發(fā)動機節(jié)能技術(shù)的動力來源1、能源壓力根據(jù)世界石化巨頭BP集團在《2010BP世界能源統(tǒng)計年鑒》中提供的數(shù)字表明，世界目前探明的石油總儲量為1.33萬億桶，以目前的開采速度計算可供全球石油生產(chǎn)40年。2、環(huán)保壓力據(jù)研究，目前大氣中21.7%的HC、38.5%的CO、87.6%的NOx、11.7%的CO2、6.2%的SO2和32%的微粒來自汽車，而在城市大氣中，這一比例更高.3、燃油經(jīng)濟性壓力

目前內(nèi)燃機效率非常低，只有25%的能量轉(zhuǎn)化成動力，其余75%的能量以熱能的方式散失掉。燃油經(jīng)濟性低。

提高發(fā)動機效率的主要技術(shù)有：提高壓縮比，稀燃技術(shù)，直噴技術(shù)，增壓、中冷技術(shù)，可變進氣技術(shù)，改善進排氣過程，改善混合氣在氣缸中的流動方式，改進點火配置提高點火能量，優(yōu)化燃燒過程，電控噴射技術(shù)，高壓共軌技術(shù)，絕熱發(fā)動機技術(shù)等。其他發(fā)動機節(jié)能技術(shù)在汽油機方面主要應用電子控制燃油噴射系統(tǒng)（EFI）；為了提高發(fā)動機充氣效率，增加氣門數(shù)量，并應用可變配氣相位裝置,VVT-i發(fā)動機、同時采用渦輪增壓系統(tǒng)、進氣諧波增壓系統(tǒng)；稀薄混合氣燃燒，缸內(nèi)直噴;靈活燃料發(fā)動機等。此外還有發(fā)動機柴油機化、。第二節(jié)影響發(fā)動機性能的因素體現(xiàn)發(fā)動機品質(zhì)高低主要是看動力性和經(jīng)濟性，也就是說發(fā)動機要具有較好的功率、良好的加速性和較低的燃料消耗量。

影響發(fā)動機功率和燃料消耗量的因素有很多，其中影響最大的因素有排量、壓縮比、配氣機構(gòu)。但這只是泛指而言。具體到發(fā)動機的比較，由于用途、設計、材料及制造工藝的差別，往往造成顯著差別。真正能夠反映發(fā)動機動力的指標是每升氣缸工作容積所發(fā)出的功率，即“升功率”。

【升功率】式中：Hμ——燃料低熱值；lo——化學計量空燃比，即燃燒1kg燃料所需的理論空氣質(zhì)量；ηit——指示熱效率；ηm——機械效率；Фa——過量空氣系數(shù)；τ——行程數(shù)；Фc——充量系數(shù)；n——發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)；ρs——發(fā)動機進氣管的空氣密度。升功率PL。PL越高，表面發(fā)動機工作容積利用率越高；發(fā)出一定數(shù)量的有效功率的發(fā)動機尺寸就越小。

【提高升功率主要的措施】通過合理組織燃燒過程，以降低過量空氣系數(shù)Фa；改善發(fā)動機換氣過程，提高充量系數(shù)Фc；提高轉(zhuǎn)速n，以增加發(fā)動機單位時間內(nèi)發(fā)動機每個氣缸作功的次數(shù)；采用增壓技術(shù)，以增加進氣密度ρ

。

一、采用多氣門技術(shù)。增加進排氣門流通面積，從而減小了進排氣阻力，提高了充氣效率；可以使火花塞中央布置，以縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，提高發(fā)動機的抗爆性，因而可以采用更高的壓縮比，提高汽油機的燃油經(jīng)濟性。二、可變進氣技術(shù)。其功能是提高自然吸氣的發(fā)動機的低、中、高轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)矩。在低中轉(zhuǎn)速時，空氣必須經(jīng)過細長的進氣歧管，或僅使用一個進氣道進氣；高轉(zhuǎn)速時空氣經(jīng)過較短進氣道或使用兩個進氣道；用以提高各轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩。三、可變氣門正時技術(shù)。

其功能主要是改變發(fā)動機氣門開啟和閉合的時間，以達到更合理的控制相應發(fā)動機轉(zhuǎn)速所需的空氣量。可變正時只能改變氣門打開的時機，卻并不能顯著改變進氣量，因此對于動力方面的提升作用并不顯著。四、可變氣門升程技術(shù)。

其功能主要是改變發(fā)動機氣門開啟的深度，以達到更合理的控制相應發(fā)動機轉(zhuǎn)速所需的空氣量。改變進氣量，從而使燃燒更充分且效率更高。

（發(fā)動機配氣技術(shù)）第三節(jié)提高充量系數(shù)的技術(shù)【多氣門技術(shù)】多氣門技術(shù)，是為了適應高轉(zhuǎn)速發(fā)動機進排氣的需求而產(chǎn)生的。比如，一般發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速達到5000甚至6000時，單缸完成“進壓爆排”循環(huán)的時間不會多于0.005秒，在這樣短的時間里，兩氣門發(fā)動機的進排氣速度會跟不上，不能夠充分地吸入更多的混合氣做功，所以功率受限。多氣門技術(shù)就是為了解決這個問題，用更多的氣門實現(xiàn)更大的進排氣面積，用空間換取時間，讓發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速下有更充分的進排氣，所以多氣門發(fā)動機的高速性能較兩氣門的要好。

不同數(shù)量氣門發(fā)動機的性能比較圖3–3四氣門與二氣門發(fā)動機的性能比較圖3–4五氣門發(fā)動機與四氣門發(fā)動機性能比較圖3–5二氣門及四氣門柴油機性能指標比較圖——四氣門；–––二氣門圖3–6二氣門及四氣門柴油機油耗及有害排放物對比圖——二氣門；–––四氣門轉(zhuǎn)速/r·min–1NOx排放量∕g（kW·h）–1pme（0.1MPa）be/g（kW·h）–1be/g（kW·h）–1微粒

/g（kW·h）–1

煙度【可變進氣技術(shù)】最先進的BMW745i的N62發(fā)動機的連續(xù)可變長度進氣管【可變配氣相位技術(shù)】控制發(fā)動機充量交換過程的特性參數(shù)主要是三個：

1、氣門開啟相位；

2、氣門開啟持續(xù)角度

3、氣門升程。進氣門開啟相位提前，一方面為進氣過程提供了較多的時間，特別有利于解決高轉(zhuǎn)速時進氣時間不足的問題；另一方面，氣門疊開角增大，有更多的廢氣進入進氣管，隨后又同新鮮充量一起返回氣缸，造成了較高的內(nèi)部排氣再循環(huán)率，可降低油耗和NOx排放，但同時也導致起動困難、怠速不穩(wěn)定和低速工作粗暴。

配氣相位、升程對發(fā)動機的影響進氣門關(guān)閉相位推遲，一方面在高轉(zhuǎn)速時有利于利用高速氣流的慣性提高體積效率；另一方面在低轉(zhuǎn)速時又會將已經(jīng)吸入氣缸的新鮮充量重又推回到進氣管中。氣門升程增大，一方面在高負荷時有利于提高充氣效率；另一方面在低負荷時又不得不將節(jié)氣門關(guān)得更小，造成更大的泵氣損失和節(jié)流損失。使用可變配氣系統(tǒng)的效果：提高標定功率。提高低速轉(zhuǎn)矩。改善起動性能。提高怠速穩(wěn)定性。提高燃油經(jīng)濟性達15％。降低排放。VVT—i.豐田公司的智能可變氣門正時系統(tǒng)。VTC:日產(chǎn)公司可變氣門正時系統(tǒng)的技術(shù)。VANOS寶馬公司可變凸輪軸控制技術(shù)。VTEC本田公司電子控制可變氣門正時與舉升系統(tǒng)?！究勺儦忾T正時系統(tǒng)】最新款的豐田轎車的發(fā)動機已普遍安裝了VVT—i系統(tǒng)。豐田的VVT—i系統(tǒng)可連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時，但不能調(diào)節(jié)氣門升程。它的工作原理是：當發(fā)動機由低速向高速轉(zhuǎn)換時，電子計算機就自動地將機油壓向進氣凸輪軸驅(qū)動齒輪內(nèi)的螺旋花鍵套，這樣，在壓力的作用下，小齒輪就相對于齒輪殼旋轉(zhuǎn)一定的角度，從而使凸輪軸向前或向后旋轉(zhuǎn)，從而改變進氣門開啟的時刻，達到連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時的目的。豐田VVT-i發(fā)動機圖3–7相位可變的凸輪軸構(gòu)造示意l—螺旋花鍵套；2—回位彈簧；3—凸輪軸；4—驅(qū)動鏈輪【螺旋槽式VVT-i控制器】

調(diào)節(jié)范圍當花鍵套1在油壓作用下克服回位彈簧2的彈力軸向移動時，3與4相對角位移△φc＝10°～20°。油壓用電磁閥控制，機油通過中空的凸輪軸供給。

【葉片式VVT-i控制器】圖3–8VVT對發(fā)動機性能的影響寶馬VANOS系統(tǒng)是由車輛液壓和機械相結(jié)合的凸輪軸控制設備，該系統(tǒng)是調(diào)整進氣凸輪軸與曲軸相對位置的調(diào)整機構(gòu)。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時，系統(tǒng)將進氣門正常開啟以提高發(fā)動機怠速的平穩(wěn)性；發(fā)動機處于中等轉(zhuǎn)速時，進氣門提前開啟以增大扭矩并允許廢氣在燃燒室中進行再循環(huán)，從而減少耗油量和廢氣排放；發(fā)動機轉(zhuǎn)速很高時，進氣門將延遲開啟，使發(fā)動機發(fā)揮出最大功率。[寶馬VANOS]可變凸輪軸控制系統(tǒng)[寶馬VANOS]可變凸輪軸控制系統(tǒng)

轉(zhuǎn)子與凸輪軸通過螺栓固定，正時鏈條將曲軸與VANOS單元的殼體連接在一起。轉(zhuǎn)子上裝有彈簧，彈簧把葉片壓到殼體上。該轉(zhuǎn)子上有個凹口，鎖止銷以無壓力方式嵌入此凹口中，當電磁閥把機油壓力連通到VANOS單元，鎖止銷將被壓回，從而對凸輪軸進行調(diào)節(jié)。壓力通道A中的發(fā)動機機油壓力壓向葉片，并將轉(zhuǎn)子壓到另一個位置。由于凸輪軸是固定在轉(zhuǎn)子上的，因此對轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)時也就對配氣相位進行了調(diào)節(jié)。如果VANOS電磁閥換向，轉(zhuǎn)子通過壓力通道B中的機油壓力調(diào)節(jié)回初始狀態(tài)。

大眾氣門正時技術(shù)

1.4TSI可變氣門正時系統(tǒng)主要由ECU（電子控制單元）、葉片槽式調(diào)節(jié)器、凸輪軸調(diào)整電磁閥以及傳感器等部分組成?！究勺儦忾T升程技術(shù)】可變氣門升程技術(shù)

其功能主要是改變發(fā)動機氣門開啟的深度，以達到更合理的控制相應發(fā)動機轉(zhuǎn)速所需的空氣量。改變進氣量，從而使燃燒更充分且效率更高。

【可變氣門升程技術(shù)】可變氣門升程技術(shù)——本田VTEC本田可變氣門升程技術(shù)：VTEC、i-VTEC

【VariableValveTimingandLiftElectronicControlSystem】可變氣門正時及升程電子控制系統(tǒng)應用車型：國內(nèi)所有在售本田及謳歌車型可變氣門升程技術(shù)——本田VTEC可變氣門升程技術(shù)——本田VTEC本田是最早將可變氣門升程技術(shù)應用到車載發(fā)動機上的廠商，而且不同于其它廠商先使用可變氣門正時，后追加可變氣門升程技術(shù)的做法，本田的工程師在研發(fā)項目之初就將這兩種技術(shù)同步進行。一般汽車發(fā)動機每個缸的氣門組只由一組凸輪驅(qū)動，而VTEC系統(tǒng)的發(fā)動機卻有中低速用和高速用兩組不同的氣門驅(qū)動凸輪，并可通過電子控制系統(tǒng)的自動操縱，進行自動轉(zhuǎn)換。采用VTEC系統(tǒng)，保證了發(fā)動機中低速與高速不同的配氣相位及進氣量的要求，使發(fā)動機無論在何速率運轉(zhuǎn)都達到動力性、經(jīng)濟性與低排放的統(tǒng)一和極佳狀態(tài)。

可變氣門升程技術(shù)——本田VTEC思域搭載的R18A單頂置凸輪軸發(fā)動機

只在進氣氣門端應用可變氣門升程技術(shù)可變氣門升程技術(shù)——本田VTEC單頂置凸輪軸發(fā)動機可變氣門升程技術(shù)——本田VTEC原理可變氣門升程技術(shù)——本田VTEC切換至高角度凸輪的時機，是在引擎達到4800轉(zhuǎn)以上、水溫高于60度，并在進氣歧管內(nèi)的負壓指數(shù)符合原廠設定值后，便會開啟VTEC電磁閥，將油壓導入搖臂內(nèi)以推動自由活塞，使高角度凸輪開始介入，延長進氣門關(guān)閉時間，提高引擎于高轉(zhuǎn)速時的進氣量。VTEC系統(tǒng)對于配氣相位的改變?nèi)匀皇请A段性的，也就是說其改變配氣相位只是在某一轉(zhuǎn)速下的跳躍，而不是在一段轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)連續(xù)可變?！貉砰w和思鉑睿搭載的2.4升DOHC雙頂置凸輪軸發(fā)動機』進、排氣端均進行氣門升程的調(diào)節(jié)

可變氣門升程技術(shù)——本田i-VTECi-VTEC系統(tǒng)是在VTEC系統(tǒng)的基礎上，增加了一個稱為VTC裝置。排氣閥門的正時與開啟的重疊時間是可變的，由VTC控制，VTC機構(gòu)的導入使發(fā)動機在大范圍轉(zhuǎn)速內(nèi)都能有合適的配氣相位，這在很大程度上提高了發(fā)動機的性能。VTC機構(gòu)的導入，使得氣門的配氣相位能夠“智能化地”適應發(fā)動機負荷的改變。VTC在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中配合VTEC系統(tǒng)的作用主要運用在三個方面。1、最佳怠速/稀薄燃燒區(qū)域：在此區(qū)域內(nèi)，VTC系統(tǒng)停止作用，此時氣門重疊角最小，由于VTEC的作用，產(chǎn)生強大的渦流，從而使發(fā)動機怠速工作穩(wěn)定。2、最佳油耗、排氣控制區(qū)域在此區(qū)域內(nèi)，VTEC發(fā)揮作用，產(chǎn)生強大的渦流，從而使可燃混合氣混合更加均勻，同時VTC的作用使氣門重疊角加大，將部分廢氣重新吸入氣缸，起到了EGR的作用，以此達到最佳油耗和排氣控制。3、最佳扭矩控制區(qū)域在此區(qū)域內(nèi)，通過VTC的控制，以最適當?shù)臍忾T重疊角，同時配合VTEC系統(tǒng)的作用，使得發(fā)動機的輸出扭矩最大限度地提高。【本田AVTEC連續(xù)可變氣門升程】【本田AVTEC連續(xù)可變氣門升程】可變氣門升程技術(shù)——日產(chǎn)VVEL應用車型：英菲尼迪G37、英菲尼迪FX50

可變氣門升程技術(shù)——日產(chǎn)VVEL2007年末，日產(chǎn)也終于發(fā)布了自己的可變氣門升程技術(shù)VVEL，這項技術(shù)最先就被裝備在G37的VQ37VHR發(fā)動機上，VQ37VHR也是2008年沃德十佳發(fā)動機的得主。隨后上市的FX50的那臺VK50VE發(fā)動機是第二款使用VVEL的發(fā)動機。同時日產(chǎn)也有計劃將VVEL普及到自己的低端車型上。

【沃德十佳發(fā)動機】它們基本代表了當今量產(chǎn)燃油發(fā)動機制造業(yè)的最高水平，也點明了未來一段時間內(nèi)此方面技術(shù)的發(fā)展趨勢。所有參選的發(fā)動機都必須已經(jīng)裝備在美國市場上銷售的，售價低于5萬美元的量產(chǎn)車(價格允許有5%的浮動，即不超過52500美元)。另外，此排名不分先后。

?？勺儦忾T升程技術(shù)——日產(chǎn)VVEL可變氣門升程技術(shù)——日產(chǎn)VVELVVEL連續(xù)可變氣門升程技術(shù)的獨特搖臂結(jié)構(gòu)

可變氣門升程技術(shù)——日產(chǎn)VVEL核心裝置無級調(diào)節(jié)方式

可變氣門升程技術(shù)——日產(chǎn)VVEL可變氣門升程技術(shù)——日產(chǎn)VVEL可變氣門升程技術(shù)——日產(chǎn)VVELLowLift

HighLift

可變氣門升程技術(shù)——日產(chǎn)VVEL日產(chǎn)的VVEL連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)（這個范圍的大小由螺桿的長度和輸出凸輪的角度來決定）可實現(xiàn)無級連續(xù)調(diào)節(jié)，針對不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速都有相應的氣門升程，這種形式無疑更加靈活自主，不過目前VVEL系統(tǒng)只應用在進氣端，因此還存在進化的余地。

可變氣門升程技術(shù)——寶馬Valvetronic

應用車型：國內(nèi)在售的除M3和M5外的寶馬車型

【Valvetronic電子氣門】在傳統(tǒng)的發(fā)動機上，輸出功率的控制幾乎完全依靠節(jié)氣門對進氣進行“節(jié)流”而實現(xiàn)，在此過程會不可避免地損失一部分動力。Valvetronic電子氣門控制技術(shù)能夠使發(fā)動機負荷變化和循環(huán)管理需求降到最低，從而確保了極高的燃油利用率以及更出色的發(fā)動機響應速度。在汽油發(fā)動機中寶馬的Valvetronic技術(shù)可以說是現(xiàn)今最好的可變氣門技術(shù)。寶馬Valvetronic技術(shù)的發(fā)動機是世界上第一個沒有節(jié)氣門發(fā)動機。各種測試結(jié)果都顯示Valvetronic發(fā)動機可以比傳統(tǒng)發(fā)動機節(jié)省7%以上的燃油消耗量?！綱alvetronic發(fā)動機為何省油】傳統(tǒng)的發(fā)動機的油門是這樣工作：當你踩油門加油時，你可能感覺到發(fā)動機加油了，但是事實你踩油門踏板并不是直接增加噴入發(fā)動機汽缸的油量，而是改變了進氣管節(jié)氣門開關(guān)的大小，從而改變進入汽缸的空氣量，汽車的噴射供油系統(tǒng)監(jiān)測通過節(jié)氣門的空氣量的多少，才決定噴入多少油量，這就是油門控制發(fā)動機的方式。輕踩油門時，節(jié)氣門只是稍微開啟，然而同時活塞動作往下拉，企圖從接近關(guān)閉的進氣管吸入空氣，這時節(jié)氣門和活塞之間會形成真空，外界的大氣壓力對于活塞的動作形成很大的抵抗力，大大消耗能量，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越低，節(jié)氣門就關(guān)得越緊，造成的能量損失就越大。所以Valvetronic發(fā)動機減去節(jié)氣門就可以節(jié)省耗油量，特別是在低轉(zhuǎn)速的時候。省掉節(jié)氣門后，發(fā)動機直接由電子控制進氣閥門的開啟深度來控制進氣量。寶馬的Valvetronic也是目前少數(shù)可以實現(xiàn)連續(xù)可變的氣門升程技術(shù)之一可變氣門升程技術(shù)——寶馬Valvetronic

Valvetronic修改進氣門的正時與升程，Valvetronic系統(tǒng)有一支與傳統(tǒng)式引擎一樣的凸輪軸，而且有還有一支偏心軸與滾軸及頂桿的機構(gòu)，并由步進馬達所帶動著，藉由接收來自油門位置的信號，步進馬達改變偏心凸輪的偏移量，經(jīng)由一些機械傳動間接地改變進氣門的作動?？勺儦忾T升程技術(shù)——寶馬Valvetronic

可變氣門升程技術(shù)——寶馬Valvetronic

可變氣門升程技術(shù)——寶馬Valvetronic

可變氣門升程技術(shù)總結(jié)：

除了本文介紹的這三家廠商外，菲亞特、奧迪、保時捷、豐田、三菱以及斯巴魯也通過自己的技術(shù)探索實現(xiàn)了發(fā)動機氣門升程可變的功能，但總體來看這項技術(shù)目前在國內(nèi)還遠遠沒有達到普及的程度?！倦姶艢忾T機構(gòu)】

電磁氣門驅(qū)動（electromagneticvalveactuation）是利用電磁鐵產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動氣門。

圖3–12電磁式氣門驅(qū)動原理a）未通電；b）氣門全閉；c）氣門全開1—氣門；2、5—線圈；3—電磁鐵；4—街鐵；6—彈簧；7—氣門導管菲亞特在2009年推出的Fiat500和AlfaRomeoJunior上配備帶有電磁閥控制氣門技術(shù)的發(fā)動機。這一技術(shù)飛躍，讓菲亞特成為了首個將電磁閥控制氣門技術(shù)應用于量產(chǎn)車的制造商。

Fiat500電磁閥替代凸輪軸，使得發(fā)動機省去了凸輪軸的重量，同時也消除了凸輪與氣門頭部的磨擦而導致的功率的損失。發(fā)動機可變正時技術(shù)和可變氣門升程都將實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，而不用再通過改變凸輪軸實現(xiàn)這些可變技術(shù)，并且通過電腦的控制，電磁閥可以實時進行調(diào)節(jié)，提高了發(fā)動機的功率又改善了發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。VVTi和VTEC等技術(shù)的優(yōu)勢將被電磁閥控制氣門技術(shù)所掩蓋。

【電磁氣門機構(gòu)】【電液氣門驅(qū)動】電液氣門驅(qū)動（electrohydraulicvalveactuation）的工作原理，是將氣門與一個液壓活塞相連接，通過電磁閥控制液壓缸內(nèi)高壓和低壓液體的流入和流出，從而控制液壓活塞－氣門的運動。這種電液式無凸輪軸氣門驅(qū)動系統(tǒng)，可使發(fā)動機的氣門的正時、升程與速度連續(xù)變化。它既不需要凸輪也不需要彈簧，而利用壓縮油液的彈性能，在氣門的開啟與閉合期間，使氣門加速或減速，這就是液壓擺或液壓振動體的原理。2009年日內(nèi)瓦車展上，菲亞特正式發(fā)布了其在可變氣門技術(shù)上的研究成果：Multiair電控液壓進氣系統(tǒng)。

Multiair最大的特點就是開創(chuàng)性的使用電控液壓控制系統(tǒng)驅(qū)動氣門正時和升程，它通過一套由凸輪軸驅(qū)動電磁液壓閥，實現(xiàn)了進氣門的升程和正時的無級可調(diào)。Multiair取消了進氣凸輪軸和節(jié)氣門，由氣門直接開啟來控制進入汽缸的空氣量，這個變化帶來的優(yōu)勢顯而易見：取消了進氣凸輪軸，可以精簡缸蓋結(jié)構(gòu)并減輕發(fā)動機自重。而取消了節(jié)氣門之后，大大降低了泵氣損失，并提高了發(fā)動機的響應速度。相比傳統(tǒng)可變氣門結(jié)構(gòu)，氣門電液控制結(jié)構(gòu)簡單且優(yōu)勢明顯。取消節(jié)氣門，節(jié)省了能力損耗的同時更提升了動力響應速度。Multilift多重升程能夠有效改善低負荷下的燃油效率?！綟IATMultiair】排氣門由凸輪軸直接推動，而進氣門則通過一組電磁液壓系統(tǒng)進行精確控制氣門。氣門上方有一個液壓腔，液壓腔一端與電磁閥相連，電磁閥則通過ECU信號，根據(jù)工況的不同適時調(diào)節(jié)流向液壓腔內(nèi)的油量。凸輪軸驅(qū)動的活塞通過推動液壓腔內(nèi)的油液，控制氣門的開啟。【Multiair原理圖】實際結(jié)構(gòu)實際結(jié)構(gòu)

當工作開始時，電磁閥通過ECU信號向液壓腔內(nèi)供給適量的油量，然后電磁閥關(guān)閉。這時，液壓腔內(nèi)的油的體積恒定，與液壓腔相連的活塞就可以將排氣凸輪軸施加的壓力傳遞到進氣門，從而完成氣門的開啟。氣門的開度大小則取決于流向液壓腔內(nèi)油量的多少。

當電磁閥開啟時，液壓腔內(nèi)的油液就會順高壓油腔進入低壓油腔。氣門則不再跟隨排氣凸輪軸運動，而是在氣門彈簧的作用下完成關(guān)閉。閥門關(guān)閉的最后一步，則由專用的液壓制動裝置控制，從而使得氣門的每次閉合過程都能做到舒緩而規(guī)律。MULTIAIR技術(shù)工作原理MULTIAIR控制策略氣門全開fulllift模式；進氣門早關(guān)IEVC模式；進氣門晚開LIVO模式；同一沖程內(nèi)多起開啟氣門Mulilift多重升程模式；1、氣門全開Fulllift：全負荷輸出（fullload）的時候，電磁閥會保持關(guān)閉的狀態(tài)，氣門每次開啟則維持在最大開度，從而使發(fā)動機在高速運轉(zhuǎn)時最大限度提升功率和扭矩。2、進氣門早關(guān)IEVC：電磁閥會在凸輪軸運動周期的末段打開，此時進氣門則在氣門彈簧作用下提前關(guān)閉。這樣就能有效減小氣門重疊角，從而避免因廢氣過多瀉入進氣岐管而造成的充氣不足和氣流紊亂。

進氣門晚開LIVO：電磁閥也會根據(jù)發(fā)動機所需的進氣量，在凸輪軸開始運動之后關(guān)閉，使進氣門推遲開啟，從而改善啟動性能并提高怠速穩(wěn)定性。當發(fā)動機部分負荷的時候，系統(tǒng)會結(jié)合進氣門早關(guān)IEVC和進氣門晚開LIVO兩項進氣策略，根據(jù)需要調(diào)整氣門的打開和關(guān)閉時機，從而達到改變氣門正時的目的。合理的進氣門正時還能有效提升發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時的扭矩表現(xiàn)。Mulilift多重升程：Mulilift多重升程模式則是指在一次沖程內(nèi)多次開啟氣門，從而在負荷極低的情況下增加燃燒室內(nèi)湍流，顯著提高燃燒效率。在城市擁堵走走停停的狀態(tài)下，Mulilift多重升程能夠很好的改善燃油經(jīng)濟性。圖3–13Ford公司的電液式氣門驅(qū)動原理

1—高壓電磁閥；2—高壓單向閥；

3—低壓單向閥；4—低壓電磁閥該系統(tǒng)有高壓油源和低壓油源。一個雙作用、單活塞桿的液壓缸的活塞與發(fā)動機氣門導桿頂部相連?；钊锨患瓤梢耘c高壓油源相連，也可以與低壓油源相連，活塞下腔始終與高壓油源相通?；钊麩o桿腔的油壓作用面積，比有桿腔的油壓作用面要大。發(fā)動機氣門開啟由一個高壓電磁閥控制，氣門加速時開啟，減速時關(guān)閉。低壓電磁閥的開關(guān)控制氣門的閉合。該系統(tǒng)還包括高壓單向閥和低壓單向閥。Ford公司的電液式氣門技術(shù)圖3–15Ford公司的電液式氣門驅(qū)動系統(tǒng)的氣門運動過程a）高壓電磁閥開啟，氣門開啟加速；b）低壓單向閥開啟，氣門開啟減速；c）高、低壓電磁閥和高、低壓單向閥全關(guān)閉，氣門全開；d）低壓電磁閥開啟，氣門關(guān)閉加速；e）高壓單向閥開啟，氣門關(guān)閉減速；f）低壓電磁閥再次開啟，氣門落座四、合理利用進氣動態(tài)效應進氣門的開啟和活塞的運動是一種擾動，會在進氣系統(tǒng)產(chǎn)生膨脹波。這個膨脹波從進氣門出發(fā)，以當?shù)芈曀賯鞑サ焦芏?。因為進氣系統(tǒng)的管端是敞開的，膨脹波在此膨脹變成壓縮波并同樣以當?shù)芈曀俜聪騻骰剡M氣門。如果這個壓縮波傳到進氣門時進氣門開啟著，那么由于這個壓縮波引起的質(zhì)點振動方向與進氣氣流方向一致，進氣氣流因此而得到增強，氣缸充量系數(shù)將會提高，轉(zhuǎn)矩也將增大。這種效應稱為進氣管動態(tài)效應。四沖程發(fā)動機要利用好這一效應必須滿足下列條件：L——進氣管長度（m）；c——當?shù)芈曀伲╩／s）；φse——進氣有效持續(xù)角（℃A）；n——發(fā)動機轉(zhuǎn)速（r/min）。圖3–16進氣管長度對進氣波動效應的影響圖3–17AudiV6發(fā)動機的可變長度進氣管1–活門；2–膜片閥

圖3–19長度無級可變進氣系統(tǒng)示意圖1—可活動的圓筒（空氣分配器）；2—固定的殼體；3—進氣道；4—側(cè)壁（用于圓筒的支承）；5—圓筒中的空氣進口；6—進氣道中的空氣進口；7—密封墊（如彈簧片）；8—進氣門圖3–18可變進氣管長度電子控制帶來的轉(zhuǎn)矩增益發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TTq/N·m–––轉(zhuǎn)矩進氣管——功率進氣管第四節(jié)汽油機稀薄燃燒技術(shù)稀薄燃燒汽油機是一個范圍很廣的概念，只要α＞17，且保證動力性能，就可以稱為稀薄燃燒汽油機。稀燃汽油機可分為兩大類，一類是均質(zhì)稀燃，另一類為分層稀燃。而分層稀燃又可分為：進氣道噴射分層稀燃方式和缸內(nèi)直噴分層稀燃方式。圖3–21不同燃燒方式的性能對比空燃比α一、均質(zhì)稀薄燃燒技術(shù)

1.火球高壓縮比燃燒室

圖3–22火球燃燒室圖3–23各種發(fā)動機油耗比較2.碗形燃燒室圖3–24碗形燃燒室圖3–25HRCC發(fā)動機與常規(guī)發(fā)動機油耗和排污的比較實線–HRCC；虛線–常規(guī)二、分層燃燒技術(shù)

（一）分層燃燒系統(tǒng)

為合理組織燃燒室內(nèi)的混合氣分布，即在火花間隙周圍局部形成具有良好著火條件的較濃混合氣，空燃比在12～13.4左右，而在燃燒室的大部分區(qū)域是較稀的混合氣，兩者之間，為了有利于火焰?zhèn)鞑?，混合氣濃度從火花塞開始由濃到稀逐步過渡，這就是所謂的分層燃燒系統(tǒng)。分層燃燒可分為進氣道噴射的分層燃燒方式和缸內(nèi)直噴分層燃燒方式。分層燃燒方式又有軸向分層燃燒系統(tǒng)和橫向分層燃燒系統(tǒng)。1.進氣道噴射的分層燃燒方式

（1）軸向分層燃燒系統(tǒng)

圖3–26軸向分層燃燒系統(tǒng)此燃燒系統(tǒng)利用強烈的進氣渦流和進氣過程后期進氣道噴射，使利于火花點火的較濃混合氣留在氣缸上部靠近火花塞處，氣缸下部為稀混合氣，形成軸向分層，它可以在空燃比22下工作，燃油消耗率可比均燃降低12％。（2）橫向分層燃燒系統(tǒng)

圖3–27橫向分層燃燒系統(tǒng)橫向分層稀燃系統(tǒng)是利用滾流來實現(xiàn)的。在一個進氣道噴射的汽油生成濃混合氣，在滾流的引導下經(jīng)過設置在氣缸中央的火花塞，在其兩側(cè)為純空氣，活塞頂做成有助于生成滾流的曲面。此燃燒系統(tǒng)經(jīng)濟性比常規(guī)汽油機提高6％～8％，NOx含量（體積分數(shù)）下降80％。2.缸內(nèi)直噴分層燃燒方式缸內(nèi)直噴（GDI）燃燒系統(tǒng)可實現(xiàn)均質(zhì)混合氣燃燒、分層混合氣燃燒以及均質(zhì)混合氣壓燃燃燒（HCCI）。缸內(nèi)直噴分層混合氣燃燒主要依靠由火花塞處向外擴展的由濃到稀的混合氣，目前實現(xiàn)方法有三種，即借助于燃燒室形狀的壁面引導方式，依靠氣流運動的氣流引導方式和依靠燃油噴霧的噴霧控制方式。前兩種方式都有可能形成壁面油膜，是造成碳氫排放高的主要原因；后一種方式則與噴霧特性、噴射時刻關(guān)系密切，但控制起來比前兩種要難。GDI發(fā)動機具有以下優(yōu)點：由于稀混合氣燃燒時N2和O2雙原子分子增多，氣體的比熱容比增大，可使理論循環(huán)熱效率有較大提高。由于燃油在缸內(nèi)氣化吸熱使壓縮終點溫度降低，因而爆燃可能性減小，壓縮比可以提高，由此可使燃油消耗率改善5％以上。由于燃燒放熱速率提高等，可使燃油消耗率改善2％～3％，而怠速改善10％以上。由于取消了進氣節(jié)流閥，泵氣損失可降低15％。中小負荷時，周邊區(qū)域參與燃燒的程度較小，氣體溫度降低，使傳熱損失減小。GDI發(fā)動機存在的主要問題：難以在所要求的運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)使燃燒室內(nèi)混合氣實現(xiàn)理想的分層。分層燃燒對燃油蒸氣在缸內(nèi)的分布要求很高，通常噴油時刻、點火時刻、空氣運動、噴霧特性和燃燒室形狀配合必須控制得十分嚴格，否則很容易發(fā)生燃燒不穩(wěn)定和失火。噴油器內(nèi)置氣缸內(nèi)，噴孔自潔能力差，容易結(jié)垢，影響噴霧特性和噴油量。低負荷時HC排放高，高負荷時NOx排放高，有碳煙生成。部分負荷時混合氣稀于理論空燃比，三效催化器轉(zhuǎn)化效率下降，需采用選擇性催化轉(zhuǎn)化NOx。氣缸和燃油系統(tǒng)磨損增加。（二）典型缸內(nèi)直噴燃燒系統(tǒng)

1.三菱缸內(nèi)直噴分層充量燃燒系統(tǒng)

圖3–28三菱公司GDI發(fā)動機結(jié)構(gòu)圖圖3–29三菱公司GDI發(fā)動機性能改善效果空燃比b）空燃比c）空載轉(zhuǎn)速∕r∕mina）NOx燃料消耗量∕L∕hbe∕g∕（kW·h）轉(zhuǎn)矩變動∕%αα2.豐田缸內(nèi)直噴分層充量燃燒系統(tǒng)圖2–30豐田D-4缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機VVT-i圖3–31豐田D-4燃燒室混合氣形成a）燃氣混合過程；b）缸內(nèi)混合氣濃度分布a）b）圖3–32D-4稀燃發(fā)動機控制方法轉(zhuǎn)矩∕N·m發(fā)動機轉(zhuǎn)速r∕min低速低負荷時，在壓縮行程后期噴油，形成明顯的分層燃燒，而在高速大負荷時，進氣行程就開始噴油，以形成完全的均質(zhì)化學計量比燃燒。在分層燃燒與均質(zhì)化學計量比燃燒領(lǐng)域之間，有弱分層燃燒和均質(zhì)燃燒兩個區(qū)域。第五節(jié)廢氣渦輪增壓發(fā)動機

一、廢氣渦輪增壓發(fā)動機性能

1.增壓柴油機

轉(zhuǎn)矩（N·m）功率（kW）Be（g/kW·h）圖3–33增壓后發(fā)動機性能的提高NA–自然吸氣；TC–渦輪增壓；TC+IC–增壓加中冷發(fā)動機轉(zhuǎn)速（r/min）經(jīng)濟性：

柴油機增壓后，平均指示壓力大大增加，而其平均機械損失壓力卻增加不多，因此，機械效率ηm提高；由于增壓適當加大了過量空氣系數(shù)Фa，使燃燒過程得到一定改善，其指示熱效率ηi

t往往也會有所提高；增壓機大多作泵氣正功，也會使指示熱效率提高；如果增壓和非增壓發(fā)動機功率相同，則增壓發(fā)動機可以減少排量，顯然，這樣使機械損失減少，燃油消耗率降低。另外，由于發(fā)動機排量減少，整臺發(fā)動機體積、質(zhì)量都會減少，這樣降低整車油耗也有利；發(fā)動機采用增壓后，還可以在保證原有功率和一定轉(zhuǎn)矩下，適當降低轉(zhuǎn)速。這樣，由于機械損失和磨損減少，對改善燃料經(jīng)濟性有利。排氣污染和噪聲：

由于增壓柴油機有較充足的過量空氣系數(shù)，有害氣體排放量（HC、CO）一般為非增壓機的1/3～1/2；由于增壓適當加大了過量空氣系數(shù)Фa，使燃燒過程得到一定改善，其指示熱效率ηi

t往往也會有所提高；如果采用增壓中冷技術(shù)，可顯著減少NOx排放；由于增壓后，柴油機著火延遲期縮短，壓力上升率降低，可以使燃燒噪聲減少；由于渦輪增壓器的設置，使進、排氣噪聲也有所減少缺點：主要體現(xiàn)在低速轉(zhuǎn)矩特性和加速性下降等方面。低速時，由于增壓壓力下降，轉(zhuǎn)矩TTq的增量明顯比高速時低，這就使轉(zhuǎn)矩特性的低速段很不理想，影響汽車加速性能及爬坡性能。起動時，由于未建立增壓壓力，而增壓機的壓縮比ε又比較低，所以起動、著火有一定困難。此外，動態(tài)過程中，氣體壓力反應緩慢，增壓器葉片也有較大慣性，致使各種響應都變慢，不僅進一步影響了加速及起動性能，也因過渡過程拖長而使此時的排放和經(jīng)濟性能變差。2.增壓汽油機存在的主要問題：汽油機增壓后，壓縮終點和溫度都加大，爆燃傾向加劇，熱負荷更加嚴重。若燃料辛烷值不提高，就必須采取降低壓縮比，推遲點火等相應措施，其結(jié)果會導致熱效率的下降。此外，汽油機增壓同樣存在低速轉(zhuǎn)矩特性和加速性能下降的問題。可采取的措施：電子可變渦輪噴嘴環(huán)截面控制、電控增壓壓力控制等技術(shù)的應用可以有效改善低速轉(zhuǎn)矩特性和動態(tài)特性；電控燃油噴射技術(shù)，實現(xiàn)了定時和轉(zhuǎn)矩特性（油量特性）的優(yōu)化；特別是電控爆燃控制、電控廢氣再循環(huán)控制以及增壓中冷技術(shù)

二、增壓壓力控制

發(fā)動機增壓時要防止增壓器超速及增壓壓力過高。渦輪增壓器超速可能損壞壓氣機及渦輪旋轉(zhuǎn)零部件，造成嚴重事故。增壓壓力過高則可能使汽油機發(fā)生爆燃；使柴油機機械負荷及熱負荷過高。

控制增壓壓力有三種辦法：

排氣旁通，減少進入渦輪的排氣及其能量；部分增壓空氣返回到壓氣機入口或大氣中，減少入缸的空氣量；通過電腦自動控制。l.排氣旁通渦輪增壓發(fā)動機的離心式壓氣機，通常在1／4發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，出口空氣壓力增加甚微。高于該轉(zhuǎn)速后，壓力逐步上升，如果不采用排氣旁通，則壓力沿著虛線上升，會超過發(fā)動機能承受的最高增壓壓力。因此要采取排氣旁通或別的措施，使其壓力控制在允許值以下。在一定具體條件下，采用大的渦輪及渦殼，也可以使壓力較低，如圖中虛線所示，但這是不經(jīng)濟的。為了防止渦輪增壓器的超速及增壓壓力過高，可以采用提升閥等措施來控制排氣旁通的通道。最高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的百分率（%）

圖3–34控制增壓壓力與發(fā)動機轉(zhuǎn)速增壓壓力（bar）用軟管將壓氣機渦殼空腔與膜片作用器的空腔連接起來，傳遞壓氣機出口處空氣壓力變化信號。當發(fā)動機在正常的穩(wěn)定狀態(tài)下工作，增壓壓力不高，提升閥是關(guān)閉的。當增壓壓力超過某一規(guī)定值時，提升閥打開，部分排氣不進入渦輪，而由旁通管直接排入大氣中，因此渦輪轉(zhuǎn)速不會上升，壓氣機出口壓力也保持在限定值以下。圖3–35排氣旁通增壓系統(tǒng)a）旁通閥關(guān)；b）旁通閥開a）b）提升閥的閥桿較長而且與排氣直接接觸，因此殼體外部應設計散熱翅片，以提高散熱效果。提升閥桿的上部有中心孔通道，將從壓氣機出口有壓力的空氣引入旁通閥的殼體內(nèi)，冷卻閥后排出。另一方面，從閥桿與閥導向管間隙滲入的排氣，也由壓縮空氣從排氣旁通管路中壓到排氣管中，減輕旁通閥及膜作用器的熱負荷。圖3–36旁通閥及膜片作用器的冷卻在用排氣背壓及壓氣機入口處真空度聯(lián)合控制時，當發(fā)動機在中等轉(zhuǎn)速部分負荷工作時，排氣背壓通過鋼管傳遞，作用在膜片作用器的膜片上，使旁通閥部分打開（圖3–37b）），實現(xiàn)控制增壓壓力的目的。如果發(fā)動機在中速、高速大負荷工況工作，輸入渦輪的排氣能量增加，使壓氣機轉(zhuǎn)速及出口壓力進一步上升，此時壓氣機入口處真空度增大，其影響與排氣背壓同時作用在膜片作用器上；使旁通閥打開（圖3–37c）），更多的排氣從旁通閥排入大氣中，使增壓壓力保持在一定范圍內(nèi)。圖3–37排氣背壓及壓氣機入口處真空度控制的增壓系統(tǒng)a）旁通閥關(guān)；b）旁通閥部分打開；c）旁通閥全開c）a）2.空氣旁通將化油器的節(jié)氣門通過桿件與空氣直接進入氣缸的旁通進氣道中一閥門連接在一起。當節(jié)氣門開度很小，例如小于1／3開度，那么旁通進氣道中的閥門打開（圖3–38a）），大部分空氣不經(jīng)過壓氣機直接進入氣缸中。當節(jié)氣門開度大于1／3開度時，旁通進氣道中閥門關(guān)閉，空氣進入壓氣機，從而發(fā)動機在一定增壓壓力下工作（圖3–38b））。圖3–38空氣旁通的增壓系統(tǒng)a）低速輕負荷工況；b）高速重負荷工況a）b）該系統(tǒng)主要由微處理機、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器（圖中表示通過分配器提供轉(zhuǎn)速變化信號）及敲缸傳感器組成。輸入信號經(jīng)過處理后，微處理器給電磁線圈發(fā)出指令，控制旁通閥開或者關(guān)。由于采用了微處理器控制，在發(fā)生敲缸征兆時，可以自動推遲點火提前角，避免爆燃，

因此采用這種控制系統(tǒng)的汽油機增壓后，可以不降低壓縮比，采用原先使用的汽油。3.自動控制三、可變渦殼通道及噴嘴環(huán)流通截面的渦輪

1.雙渦殼通道的渦輪圖3–39雙通道渦殼增壓系統(tǒng)a）低速輕負荷工況；b）高速重負荷工況a）b）2.可變渦殼通道的渦輪增壓系統(tǒng)

a）b）圖3–40可變渦殼通道截面的增壓系統(tǒng)a）低速運轉(zhuǎn)閘閥關(guān)；b）高速運轉(zhuǎn)閘閥開3.可變噴嘴環(huán)流通截面的渦輪圖3–41噴嘴環(huán)流通截面可變的渦輪a）噴嘴葉片接近關(guān)閉狀態(tài)；b）噴嘴葉片接近全開狀態(tài)a）b）四、汽油機增壓系統(tǒng)的常用措施

電控汽油噴射系統(tǒng)成功地擺脫了增壓器與化油器匹配的困難，為汽油機增壓技術(shù)奠定了基礎。還為在汽油機增壓系統(tǒng)中實現(xiàn)爆燃控制、放氣控制、排放控制、增壓器可變技術(shù)的應用等綜合控制帶來了方便。

電控爆燃控制

采用爆燃控制以后，可以在避免發(fā)生爆燃的前提下，最大限度地發(fā)揮整機潛力

增壓中冷

增壓空氣進行中冷，對增加充量、降低熱負荷、消除爆燃均十分有利。

1.電控汽油噴射系統(tǒng)圖3–43增壓汽油機的電子控制系統(tǒng)1—空氣濾清器；2—空氣流量計；3—渦輪增壓器；4—放氣閥；5—爆燃傳感器；6—水溫傳感器；7—增壓壓力傳感器；8—節(jié)流閥位置傳感器；9—EGR閥；10—中冷器；11—噴嘴；12—點火線圈；13—火花塞；14—比例式壓力控制電磁閥；15—電動汽油泵；16—變速器空檔位；17—車速傳感器；18—點火正時控制信號；19—曲軸轉(zhuǎn)角傳感器2.電控爆燃控制圖3–46爆燃控制過程的波形圖圖3–47點火時刻和爆燃的關(guān)系l—爆燃范圍；2—余量幅度；3—無爆燃控制時；4—有爆燃控制時；MBT—最大轉(zhuǎn)矩的點火提前角轉(zhuǎn)速×103（r/min）轉(zhuǎn)矩點火時刻3.增壓中冷增壓空氣溫度tk（℃）圖3–48tk對pk、Фa、燃料辛烷值的影響pk（MPa）圖3–49增壓空氣溫度對發(fā)動機性能的影響Pe（kW）be〔g/（kW·h）〕tk（℃）θ（°）第六節(jié)汽油機燃油噴射與點火系統(tǒng)電子控制

一、系統(tǒng)發(fā)展簡述化油器：

1）排污嚴重，難于同時消除各種氣體排放污染物。2）油和氣的響應速度都較慢，而且彼此間還有差別，致使動態(tài)過程時各種性能惡化。3）存在化油器喉管，致使進氣系統(tǒng)阻力加大，充量系數(shù)降低。4）由于難兼顧各缸進氣和油膜分配的均勻性，以致各缸工作不均勻性較為嚴重。5）增加了汽油機增壓的困難等電控汽油噴射：能準確控制混合氣的質(zhì)量，保證氣缸內(nèi)的燃料燃燒完全，使廢氣排放物和燃油消耗都能夠降得下來，同時它還提高了發(fā)動機的充氣效率，增加了發(fā)動機的功率和扭矩。二、復合功能的電控多點燃油噴射與點火系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng)分為單點噴射與多點噴射。圖3—50汽油機單點與多點電控燃油噴射系統(tǒng)a）單點噴油系統(tǒng)示意圖；b）多點噴油系統(tǒng)示意圖l—燃油入口；2—空氣入口；3—節(jié)氣門；4—進氣歧管；5—噴油器；6—發(fā)動機a）b）多點燃油噴射與電子點火相結(jié)合，使用同一電控單元（ECU）控制，并且具有發(fā)動機和動力傳動系統(tǒng)的管理功能，這種系統(tǒng)就叫復合功能的電控多點燃油噴射與點火系統(tǒng)。

（一）工作原理

各傳感器及有關(guān)的信息都輸送到圖上21所示的電控單元ECU中。ECU接受信號后，根據(jù)系統(tǒng)中儲存的數(shù)據(jù)（軟件），求出對應于該工況的點火提前角、噴油持續(xù)時間（供油脈寬）和點火閉合角等參數(shù)，再命令執(zhí)行器完成上述指令而進行正常運行。而本系統(tǒng)的執(zhí)行器，就是圖3—51上的電動汽油泵2、噴油器11、油箱通風閥6、怠速調(diào)整器9、點火線圈16、壓力調(diào)節(jié)器17和廢氣再循環(huán)閥18等件。圖3—52Motronic特性場1—點火提前角；2—閉合角；3—燃空比（1/）；4—怠速調(diào)節(jié)器開度；5—廢氣再循環(huán)閥門位置；6—加速加濃（二）控制功能

1.噴射控制

1）穩(wěn)定工況供油控制2）冷起動及起動后暖機的供油控制圖3－53起動時冷卻水溫度與噴油時間的關(guān)系水溫∕℃噴油時間圖3—54暖車加濃系數(shù)F隨時間的變化a—時間因素占主要部分；b—發(fā)動機溫度因素有關(guān)的部分t∕s—加濃系數(shù)F—3）加、減速工況的供油控制圖3—55加速增量示意圖增量持續(xù)時間∕s增量比4）怠速轉(zhuǎn)速與怠速油量控制5）大氣狀態(tài)及蓄電池電壓的油量修正

溫度修正進氣量與進氣溫度有關(guān)，高于20℃要減油，低于20℃則要加油。大氣壓力修正大氣壓力下降，空氣稀薄要減油。這對高原行車有較大意義。蓄電池電壓修正電壓下降會引起噴油率下降，故要增大噴油脈寬來補償。2.點火控制點火提前角控制點火閉合角的控制爆燃控制3.其它參數(shù)的控制油箱通風調(diào)節(jié)。進行廢氣再循環(huán)控制。其它如凸輪軸控制（配氣相位）、離合器控制、滅缸控制等。三、多點燃油噴射系統(tǒng)的噴射時序?qū)π阅艿挠绊?/p>

圖3－56噴油定時示意圖a）同時噴射方式；b)分組噴射方式；c)順序噴射方式第七節(jié)柴油機燃油噴射系統(tǒng)電子控制

一、系統(tǒng)發(fā)展簡述環(huán)境污染能源危機CO2柴油機電噴系統(tǒng)直列式

噴油嘴型

轉(zhuǎn)子式

高壓共軌單體泵型

與機械控制方式相比，柴油機電控噴射有以下優(yōu)點：電控技術(shù)能使控制更為全面和精確，比之原有的機械或機、液控制更易實現(xiàn)性能優(yōu)化并對相互矛盾的要求進行合理的折中，這樣就能使燃油消耗率和有害物的排放量大幅度下降。由于機械或機、液控制在結(jié)構(gòu)、工藝上的復雜性和局限性，很多已被證明是有效的改善性能的措施，如預噴射或多次噴射、噴油率與噴油壓力的精確控制等均難以實現(xiàn)，采用電控后有助于滿足這些控制要求。采用電控技術(shù)后，控制對象和目標大為擴展，除常規(guī)穩(wěn)態(tài)性能調(diào)控外，還可擴展到各種過渡過程的優(yōu)化控制、故障自動監(jiān)測與處理、操作過程自動化以及自適應控制等，最終發(fā)展成為整機的電腦管理系統(tǒng)，從而使整機性能與可靠性得到大幅度的提高。圖3–57柴油機燃油消耗與相應的技術(shù)措施二、類型與性能特點

（一）位置控制式電控燃油噴射系統(tǒng)圖3–58日本電裝公司ECD–V1電控噴油系統(tǒng)1—溢油控制電磁線圈；2—溢油環(huán)位置傳感器；3—斷油線圈；4—供油定時控制閥；5—供油提前器位置傳感器；6—發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器在電子控制系統(tǒng)中，在定時活塞的高、低壓腔之間用了一個定時控制閥，如圖3–59所示。該控制閥是一個二位二通的電磁開關(guān)閥，該閥根據(jù)電控單元的指令實現(xiàn)開、關(guān)，從而實現(xiàn)噴油定時控制。定時活塞位移傳感器檢測定時活塞的位置，并將此位置反饋給電控單元，以實現(xiàn)噴油定時的閉環(huán)控制。該位移傳感器也是差動變壓器式位移傳感器。圖3–59定時控制閥（二）時間控制式電控燃油噴射系統(tǒng)

1.時間控制式柱塞泵脈沖噴油系統(tǒng)

1）時間控制型電子控制分配式噴油泵圖3–60日本電裝公司ECD–V3系統(tǒng)1—發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器；2—溢油控制閥；3—發(fā)火定時傳感器；4—發(fā)動機；5—噴油定時控制閥圖3–61油量控制原理圖l—泵角度脈沖發(fā)生器；2—泵驅(qū)動軸；3—泵角位移傳感器；4—電子控制器；5—電磁溢流閥；6—高壓腔；7—柱塞；8—平面凸輪；9—滾輪圖3–63噴油定時控制時的泵油角度與柱塞行程圖1—泵角位移傳感器；2—滾輪環(huán)；3—提前器活塞；4—泵角度脈沖發(fā)生器圖3–65電磁溢流閥的工作原理a）壓縮噴射；b）輔助噴射；c）主溢流2）電控單體泵

主要優(yōu)點：

能承受很高的泵端壓力。

①由于分列泵的結(jié)構(gòu)特點，泵體具有很好的剛度；②單體泵可以分別安裝在距噴油器的最近處；只需很短的高壓油管，因此油管的剛度很好③可以減小高壓系統(tǒng)的有害容積；④凸輪和軸承受力較大的部件，都有一定的空間進行加強。功率覆蓋面大。

3）電控泵噴嘴泵噴嘴就是將泵油柱塞和噴油嘴合成一體，安裝在缸蓋上。泵噴嘴由于無高壓油管，所以可消除長的高壓油管中壓力波和燃油壓縮的影響，高壓容積大大減少，因此噴射壓力可很高。它的驅(qū)動機構(gòu)比較特殊，必須是頂置式凸輪驅(qū)動機構(gòu)。電控泵噴嘴則像電控單體泵一樣，也是采用一個兩位兩通的高速電磁開關(guān)閥。圖3–68DDEC電控泵噴嘴噴射系統(tǒng)1—轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器；2—噴油定時傳感器；3—電控泵噴嘴；4—控制電磁閥；5—電子分配器；6—加速踏板位置；7—傳感器圖3–69DDEC系統(tǒng)電控泵噴嘴結(jié)構(gòu)和工作原理a）結(jié)構(gòu)；b）工作原理l—鍛造殼體；2—電磁閥閥芯；3—燃油通道；4—銜鐵；5—接線柱；6—電磁鐵；7—柱塞圖3–70電磁閥關(guān)閉點檢測圖3–71電信號和噴射之間的關(guān)系2.時間控制式共軌噴油系統(tǒng)這種系統(tǒng)不再應用傳統(tǒng)的柱塞脈動供油泵原理，而是先將柴油或者其它傳遞壓力的工質(zhì)，如機油，以高壓（噴油壓）或中壓（10MPa左右）狀態(tài)蓄集在被稱為共軌（commonrail）的容器中，然后利用電磁三通閥將共軌中的壓力油引到噴油器中完成噴射任務。l）共軌中若為與噴油壓力相同的柴油，則此油直接進入噴嘴盛油槽（針閥腔）開啟針閥進行噴射，這就是“高壓共軌”系統(tǒng)。圖3–73ECD–U2系統(tǒng)示意圖1—加速踏板位置傳感器；2—油泵壓力控制閥（PCV）；3—電控裝置；4—燃油壓力傳感器；5—共軌管；6—三通閥（TWV）；7—燃油箱；8—節(jié)流孔；9—控制室；10—液壓活塞；11—噴嘴；12—噴油器；13—高壓供油泵；14—發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器；15—氣缸識別傳感器高壓輸油泵的結(jié)構(gòu)如圖3–74所示，和傳統(tǒng)系統(tǒng)的直列泵結(jié)構(gòu)相似，通過凸輪和柱塞機構(gòu)使燃油增加，各柱塞上方配置控制閥。凸輪有單作用型、雙作用型、三作用型及四作用型等多種。圖3–74中所示為三作用型。采用三作用型凸輪，可使柱塞單元減少到l／3。向共軌中供油的頻率和噴油頻率相同，這樣可使共軌中的壓力平穩(wěn)。圖3–46ECD–U2系統(tǒng)的高壓輸油泵結(jié)構(gòu)l—三次工作凸輪；2—挺柱體；3—柱塞彈簧；4—柱塞；5—柱塞套；6—油泵壓力控制閥（PCV）；7—接頭；8—出油閥；9—溢流閥

供油泵的基本工作原理見圖3–75。①柱塞下行，控制閥開啟，低壓燃油經(jīng)控制閥PVC流入柱塞腔；柱塞上行，但控制閥中尚未通電，控制閥仍處于開啟狀態(tài)，吸進的燃油并未升壓，經(jīng)控制閥又流回低壓腔；②滿足必要的供油量定時，控制閥通電使其關(guān)閉，則回油流路被切斷，柱塞腔內(nèi)燃油被升壓。因此，高壓燃油經(jīng)出油閥（單向閥）壓入共軌內(nèi)?？刂崎y關(guān)閉后的柱塞行程與供油量對應。如果使控制閥的開啟時間（柱塞的預行程）改變，則供油量隨之改變，從而可以控制共軌壓力；③凸輪越過最大升程后，則柱塞進入下降行程，柱塞腔內(nèi)的壓力降低。這時出油閥關(guān)閉，壓油停止。控制閥處于斷電狀態(tài)，控制閥開啟，低壓燃油將被吸入柱塞腔內(nèi)，既恢復到①狀態(tài)。圖3–75高壓輸油泵的控制共軌將供油泵輸出的高壓燃油經(jīng)穩(wěn)壓、濾波后，分配到各個氣缸的噴油器中去。在共軌上裝有共軌壓力傳感器、液流緩沖器和高壓溢流閥。液流緩沖器和高壓油管相連，將高壓燃油送入噴油器中。和高壓溢流閥相連的油管可使燃油流回油箱。液流緩沖器也可使共軌內(nèi)和高壓管路內(nèi)的壓力波動減小，以穩(wěn)定的壓力將高壓燃油供入噴油器。而且一旦發(fā)生流出的油量過多等情況時，為了不至于損壞發(fā)動機，液流緩沖器可將燃油通路切斷，停止供油。圖3–76共軌部件l—封套；2—高壓溢流閥；3—共軌壓力傳感器；4—液流緩沖器噴油器控制噴油量和噴油定時，通過二位二通電磁閥的開啟和關(guān)閉進行控制。當二位二通閥開啟時（圖3–79a）），控制腔內(nèi)的高壓燃油經(jīng)出油節(jié)流孔流入低壓腔中，控制室中的燃油壓力降低，但是，噴油嘴壓力腔的燃油壓力仍是高壓。壓力室中的高壓使針閥開啟，向氣缸內(nèi)噴射燃油。當二位二通閥關(guān)閉時（圖3–79b）），共軌高壓油經(jīng)控制室的進油節(jié)流孔流入控制室，控制室的燃油壓力升高，使針閥下降，噴油結(jié)束。圖3–79二位二通高速電磁閥控制的噴油器a）二位二通高速電磁閥開啟狀態(tài)；b）二位二通高速電磁閥閉合狀態(tài)2）若泵入共軌腔中的是中壓機油，則它進入噴油器后將類似傳統(tǒng)泵噴嘴中的凸輪，對噴油器中的活塞上方施壓。此活塞再通過柱塞壓縮下方的柴油，使其增為噴射的高壓而通到噴油嘴中類似常規(guī)噴嘴進行噴射。此種系統(tǒng)另有燃油供油及回油油路。此系統(tǒng)又稱為“液壓泵噴嘴系統(tǒng)”。圖3–81美國Caterpillar公司HEUI系統(tǒng)1—高壓機油泵；2—機油油管；3—高壓機油共軌；4—HEUI噴油器；5—燃油濾清器；6—輸油泵；7—燃油箱；8—燃油回油管；9—ECU電控模塊；10—RPCV壓力控制閥；11—機油箱；12機油泵；13—機油冷卻器；14—機油濾清器圖3–83HEUI響應特性圖圖3–84HEUI系統(tǒng)的預噴射結(jié)構(gòu)l—控制閥；2—增壓活塞；3—活塞套；4—噴油嘴；5—進油孔；6—精密回油孔三、以電控噴射為主的柴油機

電子管理中心的主要功能目標噴油量控制目標噴油定時控制油量及噴油定時的補償控制冷起動及怠速穩(wěn)定性控制過渡性能與煙度控制噴油規(guī)律與噴油壓力的控制其它參數(shù)及性能的控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速∕r·min－1圖3–85ECD–U2電控系統(tǒng)油量控制特性循環(huán)噴油量∕mm3圖3–86定時控制脈譜（MAP）圖圖例發(fā)動機轉(zhuǎn)速∕r·min－1提前角φPA（°）第八節(jié)發(fā)動機其他節(jié)能技術(shù)

一、分缸斷油（閉缸技術(shù)）

部分負荷時ECU通過設在燃油系統(tǒng)中的閥門切斷右面3個氣缸的燃油供應，只有左面3個氣缸得到燃油供應并點火工作，一部分廢氣被送回進氣管。進氣總管中設有ECU控制的閥門，可將這兩組氣缸的進氣歧管分隔開，所以回流廢氣可經(jīng)進氣管流入已經(jīng)斷油的3個氣缸，再經(jīng)過專門為這一組氣缸設置的排氣管排出。全負荷時，各缸一起工作。進氣總管中的閥門將兩組氣缸的進氣歧管接通，各缸都得到新鮮空氣和燃油供應。圖3–87分缸斷油電子控制1—空氣；2—燃油；3—廢氣二、與變速器換檔相關(guān)的發(fā)動機控制圖3–88變速器電子控制系統(tǒng)1—檔位選擇桿；2—檔位開關(guān)；3—程序模塊開關(guān)；4—加速踏板終端開關(guān)；5—牽引力控制開關(guān)；6—節(jié)氣門開關(guān)；7—發(fā)動機負載傳感器；8—發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器；9—變速器輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器；10—電子控制單元；11—變速器控制；12—點火控制；13—噴油控制；14—換檔閥和變矩器閥；15—故障信號燈三、進氣量電子控制

1.進氣量電子控制的必要性通過節(jié)氣門以外的裝置調(diào)節(jié)進氣量的場合某些電子控制項目中為了改善平順性而要求逐步改變轉(zhuǎn)矩的場合為了迅速加熱三元催化器而在暖機階段推遲點火的場合牽引力電子控制、發(fā)動機限速控制和汽車限速控制的場合現(xiàn)代汽油直接噴射發(fā)動機中2.進氣量電子控制系統(tǒng)的組成進氣量電子控制俗稱電子油門（E–GAS），又稱導線駕駛（Drive–by–Wire）。目前一般都采用節(jié)氣門調(diào)節(jié)進氣量，用節(jié)氣門作為進氣量電子控制的執(zhí)行器，見圖3–89。所以稱之為節(jié)氣門電子控制（ElectronicThrottleControl，縮寫成ETC）。

圖3–89進氣量電子控制系統(tǒng)1—加速踏板模塊；2—各種傳感器；3—發(fā)動機ECU；4—各種執(zhí)行器；5—節(jié)氣門裝置；6—監(jiān)測模塊四、停車–起動運行電子控制

汽車在城市行駛工況中，怠速運行時間占總運行時間的比例可高達20％～30％，而怠速油耗占總油耗的5％左右。因此，如果停車時關(guān)閉發(fā)動機，取消怠速，對改善整車燃料消耗損失大有好處。使用停車-起動電子控制時，離合器脫開、汽車停住或只是以大約2km/h的速度爬行時，發(fā)動機在幾秒鐘內(nèi)就自動關(guān)閉。重新起動發(fā)動機時只要將離合器踏板踩到底，并將加速踏板踩下達其行程1／3以內(nèi)就可以了。停車–起動運行雖然節(jié)省了怠速燃油，但增加了起動燃油的消耗。五、發(fā)動機冷卻風扇控制據(jù)實驗資料，汽車在90%以上的運行時間僅靠迎面風就能保證正常冷卻，并不需要風扇冷卻。但是，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，只要發(fā)動機運轉(zhuǎn)，風扇就被驅(qū)動，而驅(qū)動風扇消耗的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，通常約占發(fā)動機有效功率的5～10%，并且產(chǎn)生較大的風扇噪聲。機械式風扇離合器。圖3–90所示是以形狀記憶合金作為溫控和驅(qū)動元件的機械式自動風扇離合器，它的基本結(jié)構(gòu)是典型的機械式錐形摩擦離合器。主動件5通過滑鍵與主動軸1連接。從動件3安裝在滾動軸承2的外圈上，滾動軸承的內(nèi)圈安裝在主動軸上。風扇安裝在從動件上。圖3–90機械式風扇離合器1—主動軸；2—滾動軸承；3—從動件；4—摩擦片；5—主動件；6—回位彈簧；7—形狀記憶合金螺旋彈簧當螺旋彈簧處的環(huán)境溫度為T1，時，彈簧處于較短狀態(tài)。隨著環(huán)境溫度的升高，螺旋彈簧快速伸長，當環(huán)境溫度上升到T2后，溫度再升高時，彈簧幾乎不再伸長。當環(huán)境溫度由T2下降到T3時，螺旋彈簧長度幾乎不變。當環(huán)境溫度由T3下降到T4時，螺旋彈簧快速縮短，縮短到環(huán)境溫度為T4時，彈簧幾乎不再縮短。圖3–91形狀記憶合金螺旋彈簧特性曲線思考：為了提高標定功率、低速轉(zhuǎn)矩、改善起動性能和提高怠速穩(wěn)定性，應如何調(diào)整進氣門特性參數(shù)？節(jié)氣門的缺陷：1、泵氣損失傳統(tǒng)發(fā)動機上，無論是拉線油門還是電子油門，其控制的都是節(jié)氣門開度。在傳統(tǒng)發(fā)動機上，進氣流程都是空氣首先經(jīng)過空氣濾清器，然后再通過空氣節(jié)流閥（節(jié)氣門）進入進氣管，最后通過打開的氣門進入燃燒室。當發(fā)動機在低負荷運轉(zhuǎn)或者怠速的時候，節(jié)氣門開度較小，甚至接近閉合的程度，但此時的活塞和氣門并不會停止運轉(zhuǎn)。這鐘情況下，當活塞動作往下拉，則會從接近關(guān)閉的進氣管吸入空氣，這時節(jié)氣門和活塞之間的區(qū)域便會形成真空，此時節(jié)氣門內(nèi)外的壓強差就會對活塞的動作形成很大的抵抗力，大大消耗能量。在怠速的時候，節(jié)氣門接近閉合，此時造成的能量損失也是最大的。這就是常說的泵氣損失（Pumpingloss）。節(jié)氣門的缺陷2、動力響應慢節(jié)氣門的這種特質(zhì)，還會造成另一個問題。因為節(jié)氣門的隔斷，進氣歧管內(nèi)的會由于活塞的慣性而產(chǎn)生負壓，造成節(jié)氣門內(nèi)外的氣壓的不平衡。當節(jié)氣門打開時，通過節(jié)氣門的空氣就不能迅速地進入汽缸內(nèi)，而是有一個反應過程，這個過程直接體現(xiàn)為駕駛感受，就是踩下油門踏板以后，動力響應的遲滯。為解決這個缺陷，最有效的方法加大進氣歧管內(nèi)的氣壓，讓節(jié)氣門內(nèi)外的壓強差盡量小。六沖程發(fā)動機已經(jīng)77歲的美國人BruceCrower花了大半輩子的時間來研究怎么才能令賽車跑得更快。他的最新研究成果則是一臺6沖程發(fā)動機，比普通的4沖程發(fā)動機多出兩個沖程——省油的秘訣就在于這多出的兩個沖程以及古老的蒸汽機技術(shù)。

普通的四沖程發(fā)動機把3/4的能量以熱能的形式散發(fā)掉了。Crower的發(fā)動機則利用了部分散發(fā)的熱能去制造蒸汽以回收部分本來會損失的能量。在普通四沖程發(fā)動機的“進氣-壓縮-燃燒做功-排氣”四個沖程之后，第五個沖程開始的時候，把水噴進熾熱的氣缸里面，水馬上就變成了溫度高達816度的蒸汽，體積急劇膨脹1600倍，同時氣缸內(nèi)壓強急劇增大，推動活塞再次做功——如此一來，每6個沖程中就出現(xiàn)2個做功沖程，而消耗的燃油卻沒有變化。到了第6個沖程，發(fā)動機把水蒸氣排放到一個冷卻器，水蒸氣在那里重新變成水。

根據(jù)BruceCrower的計算，這臺Steam-o-Lene發(fā)動機能比傳統(tǒng)的四沖程發(fā)動機效率提高40%。如果是柴油機的話，還可以再提高5%

強化節(jié)能減排實現(xiàn)綠色發(fā)展內(nèi)容覽要節(jié)能減排，世界正在行動為什么要節(jié)能減排什么是節(jié)能減排節(jié)能減排，我們正在行動0502010403目錄CONTENTS一、什么是節(jié)能減排

在《中華人民共和國節(jié)約能源法》中定義的節(jié)能減排，是指加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，從能源生產(chǎn)到消費的各個環(huán)節(jié)，降低消耗、減少損失和污染物排放、制止浪費，有效、合理地利用能源。從具體意義上說，節(jié)能，就是降低各種類型的能源品消耗；減排，就是減少各種污染物和溫室氣體的排放，以最大限度地避免污染我們賴以生存的環(huán)境。二、為什么要節(jié)能減排1、節(jié)能減排是緩解能源危機的有效手段

當下，能源危機迫在眉睫，國外有關(guān)機構(gòu)的統(tǒng)計結(jié)果顯示：2010年中國的能源消耗超過美國，成為全球第一。2011年2月底，中國能源研究會公布最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2010年我國一次能源消費量為32.5億噸標準煤，同比增長6%，超過美國成為全球第一能源消費大國。統(tǒng)計數(shù)據(jù)稱，2010年中國一次能源消費量為24.32億噸油當量，同比增長11.2%，占世界能源消費總量的20.3%。美國一次能源消費量為22.86億噸油當量，同比增長3.7%，占世界能源消費總量的19.0%。

根據(jù)全球已探明傳統(tǒng)能源儲量測算，按照當前能源消耗增長速度，傳統(tǒng)的石化燃料（煤、石油、天然氣）已經(jīng)不夠人類再使用一百年。目前新能源的開發(fā)利用方興未艾，2010年全球有23%的能源需求來自再生能源，其中13%為傳統(tǒng)的生物能，多半用于熱能（例如燒柴），5.2%是來自水力，來自新的可再生能源（小于20MW的水力，現(xiàn)代的生物質(zhì)能，風能，太陽，地熱等）則只有4.7%。在再生能源發(fā)電方面，全球來自水力的占16%，來自新的再生能源者占5%。如果我們不對現(xiàn)有能源和資源節(jié)約使用，按照目前情況持續(xù)下去，有可能百年之后，人類將會部分進入一個“新石器時代”。2節(jié)能減排是保護自然生態(tài)環(huán)境的強力武器

這就是我們美麗的太陽系概念圖從太空中拍攝到的蔚藍色的精靈——地球如詩如畫的鄉(xiāng)間美景，逸趣橫生的勞動生活！

這幾乎就是我們每個人為之向往的家園！

然而我們目前不得不面對的卻是自然生態(tài)環(huán)境的日益惡化！

“溫室氣體大量排放，發(fā)生溫室效應，造成全球變暖，這已是不爭的事實！”目前，在各種溫室氣體中，二氧化碳對溫室效應的影響約占50%，而大氣中的二氧化碳有70%是燃燒石化燃料排放的。我們可以了解到冰川融化、海平面上升、干旱蔓延、農(nóng)作物生產(chǎn)力下降、動植物行為發(fā)生變異等氣候變化帶來的影響。我國最近兩年干旱頻發(fā)，有相當部分原因是受到全球氣候變化問題的影響，而這也是我們目前面臨的最復雜、最嚴峻的挑戰(zhàn)之一。長江江西九江段裸露出來的江灘湘江長沙橘子洲以西河床（2009年）江西贛江南昌段裸露的橋墩（2009年）溫室效應導致氣候變化，打破降雨平衡，旱澇頻發(fā)洪水泛濫——當大自然露出鋒利的爪牙，

我們才發(fā)現(xiàn)自己原來是如此脆弱，不堪一擊！溫室效應導致冰川融化

北極熊等極地生命形態(tài)遭遇嚴重的生存危機受世界氣候變化影響，曼谷遭遇洪水

溫室效應導致的冰川融化還將造成海平面升高的后果，它將直接威脅到沿海國家以及30多個海島國家的生存和發(fā)展。美國環(huán)保專家的預測更令人擔憂，再過50年～70年，巴基斯坦國土的1/5、尼羅河三角洲的1/3以及印度洋上的整個馬爾代夫共和國，都將因海平面升高而被淹沒；東京、曼谷、上海、威尼斯、彼得堡和阿姆斯特丹等許多沿海城市也將完全或局部被淹沒。

目前，在溫室氣體排放方面，我們國家正保持領(lǐng)先優(yōu)勢并有繼續(xù)將其擴大的趨勢！??！

馬爾代夫倒計時：預計將于90年內(nèi)被海水淹沒。原因：全球變暖導致海平面上升.

馬爾代夫是一個群島國家，80%是珊瑚礁島，全國最高的兩座島嶼距離海平面只有2.4米。因此，它也是受到全球變暖影響最嚴重的國家.在過去一個世紀里，該國家海平面上升了約20厘米，根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化問題研究小組的報告，2100年全球海平面有可能升高0.18米至0.59米。屆時，馬爾代夫?qū)⒚媾R滅頂之災。太平洋上的一顆美麗的翡翠——馬爾代夫澄澈的碧藍海水上徜徉著白云——這就是人間天堂婆娑的椰樹，潔白的沙灘，舒適的躺椅

圖瓦盧倒計時：預計將于未來50至100年消失。原因：氣候變暖導致海平面上升.

這個由9座環(huán)形珊瑚島群組成、平均海拔1.5米的小國家每逢二三月大潮期間，就會有30%的國土被海水淹沒。近20年來，這些由珊瑚礁形成的海島已被海水侵蝕得千瘡百孔，土壤加速鹽堿化，糧食和蔬菜已很難正常生長。事實上，圖瓦盧人從2001年就已開始陸陸續(xù)續(xù)地告別自己的國家，遷往美國、新西蘭等國。澳大利亞大堡礁倒計時：20年消失原因：全球變暖和人為破壞大堡礁1981年被列入自然類世界遺產(chǎn)，支撐著規(guī)模巨大的旅游業(yè)。然而，自上世紀80年代以來，由于全球變暖導致海洋酸性增加以及人為破壞，珊瑚漸漸在人們的視線中消失。海洋學家查利·沃隆今年7月公布的一份報告指出，全球氣候變暖將在短短20年時間內(nèi)讓大堡礁蕩然無存。

美麗的澳大利亞大堡礁大堡礁色彩繽紛的美麗珊瑚礁和魚群大堡礁的明星——與?？采男〕篝~

南北極倒計時：50年消失原因：全球變暖導致冰帽融化溫室效應造成全球氣溫升高已經(jīng)使得兩極冰帽開始融化，冰帽融化不僅直接沖擊當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，使現(xiàn)存的南北極生物面臨滅絕，南北極也漸漸消亡。全球海平面上升，許多低洼地區(qū)的國家甚至會因此而被淹沒。以上幾個現(xiàn)實中正在慢慢被證實的例子，已經(jīng)為我們敲響了最刺耳的警鐘，如果我們再不及時采取強有力的措施，那么，后果將不堪設想。我們，需要盡可能為子孫后代留下一個相對較好的生存環(huán)境，這是我們每個人義不容辭的責任！【開普勒-22b】科學家用開普勒望遠鏡發(fā)現(xiàn)首顆適合居住星球美國航空航天局（NASA）12月5日宣布，該局通過開普勒太空望遠鏡項目證實了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星。報道稱，NASA表示，科學家們利用開普勒太空望遠鏡在距地球約60