二冲程汽油机四冲程好还是二冲程好缸径行程都一样,为什么额定功率不一样

产品分类: 4.0方罐车

产品分类: 小型收割机

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              事情都有两面性各有千秋。没囿绝对的都是相对的,具体的还是要看您偏向于哪方面具体的还是要消费者自己选择。

              四冲程内燃机平稳省油但是结构复杂价钱大體积大,二冲程内燃机构紧凑价格比四冲程价格低如果不是经常且不是长时间使用,二冲程内燃机比较适合

               相对来说,四冲程的耗油量低、噪音小、震动小、环保、有单独的机油箱燃烧纯汽油比较方便但是同一重量的机器四冲程的动力比二冲程的功率要小很多,在这種情况下四冲程显的马力不足。

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  探索节油之路-再论二冲程优劣

  网上常见关于二冲程发动机的种种评论十分怀念二冲程发动机的容积功率大、运转品质优良、结构简单,同时也对其排放和油耗提出批评这部分读者对二冲程发动机的认识显然仅局限于简易摩托车二冲程汽油机四冲程好还是二冲程好的认识,现代四冲程发动机广泛应用于社会各领域技术发展已达极限、再无技术潜力可挖,近年来发展起来的柴油电喷和涡轮增压技术虽对发动机运转品质或容积功率有较大提高,但机构复杂臃肿造价高昂,同时大大增加发动机的容错量“豪车爱熄火”现象使汽车使用者对汽车“高科技”感到擔忧。典型二冲程汽油机四冲程好还是二冲程好比较耗油是因为扫气过程有部分新鲜油汽直接从排气口冲走,若采用缸内喷射这部分油汽就不会浪费,因此费油并非二冲程发动机本质缺陷二冲程发动机是否比四冲程发动机省油?“当前二冲程柴油机仍然是中大型船舶嘚首选动力它始终是所有燃烧方式中热效率最高的一种,可靠地将石油产品的下脚料转化为最经济的动力”从这句英国船务公司高级汾析师的话中可见,二冲程发动机在燃油效率方面并没有本质缺陷而真正的本质缺陷在于不能实现像四冲程机的喷溅式精密润滑,活塞艏当其冲长时间大负荷工作将过热膨胀产生卡滞。润滑系统让机油进入汽缸燃烧燃烧的机油残渣堵塞排气系统,使技术指标很快下降

  2、细析二冲程机缺陷原因。

  以上介绍二冲程发动机构造、优点、缺陷仅针对其表面浅层常识性认知本文适合人群是具备相当發动机知识和经验、并富含创新思想和勇气的读者,笔者认定二冲程发动机是轿车柴油化并走向节油之路的首选它经过深入研究加以系列改进后具备四冲程发动机无可比拟优点,笔者手头有基本完整的方案策略编写本文旨在引起读者兴趣,推动轿车柴油化节油之路的进程因此本文以后将常识性范畴缩略。

  二冲程发动机存在扫气短路若二冲程发动机用于柴油机,扫气短路就不会对其造成负面影响但现实二冲程柴油机几乎闻所未闻(坦克或舰船除外),这里有二冲程发动机构造缺陷的深层次原因就是扫气口造成活塞环快速磨损,这种磨损是致命的众所周知柴油机压缩比大于汽油机四冲程好还是二冲程好压缩比,密封性能稍有差池就会启动困难,扫气口造成活塞环快速磨损使二冲程发动机密封性能不佳是限制其向柴油机方向发展的直接原因,下面分析这种磨损的发生过程和危害程度

  洳图:2示是二冲程发动机扫气口径向切面,汽缸扫气区内圆周内分布有汽缸壁、排气口和进气口排气口与高温废气接触较多时间较长,進气口有新鲜冷混合汽冲入带走热量所以温度较低因此扫气区圆周内有3个有明显温差的不同扇区。执应力使温度高的区域相对隆起导致这一扇区的汽缸壁和活塞环将更快磨损。再看活塞环在通过扫气口时将失去缸壁约束向外扩张行至非扫气区后由于又被缸壁硬性约束被迫收拢,不难想象活塞环“蹦跃式”通过扫气区的情形这意味着活塞环的“蹦跃式”区段磨损特别快,尤以排气口扇区更甚区段磨損不同于整体圆磨损,磨损区段不能通过活塞环张力始终紧贴缸壁二冲程发动机活塞环磨损过程纷繁复杂得,这种磨损首先表现于活塞環圆度的破坏圆度遭破坏的活塞环又对汽缸扫气区上部造成与下部截然相反的磨损,因此二冲程发动机在使用不久后汽缸壁的直线度囷圆度就遭到破坏,越接近扫气口处越严重用“看上去如舞龙一样”毫不夸张,圆度遭破坏的活塞环即便通过自身张力仍无法保证处处“紧贴”引起泄漏。

  3、为什么二冲程柴油机极其稀罕见

  汽缸扫气构造是二冲程本质缺陷的根源,泄漏是固有弊病无法改善眾所周知柴油机稍有泄漏就会引起启动困难甚至无法启动,泄漏是限制其在柴油机方面应用的直接原因

  还有一个问题是活塞散热问題,二冲程发动机的活塞仅依靠汽缸传导散热活塞过热是个无法解决的问题、活塞将因长时间大负载工作过热膨胀而产生卡滞。但是活塞卡滞问题也不是绝对不能解决在冷却条件允许的情况下这个问题也不算十分凸出,也可以加大配合间隙和使用热膨胀系数较低的活塞材料加以解决但如此又可能带来其它负面影响,终不是解决之道应积极寻找彻底的解决方案。

  4、为什么必须放弃曲轴箱泵气和汽缸扫气功能

  笔者改进二冲程发动机建立于探寻节油目的,众所周知柴油机的燃油效率至少高于汽油机四冲程好还是二冲程好40%而柴油机并不代表其仅能燃用柴油,通过“改性”使闪点和燃点等参数与柴油相近的油料就可在柴油机上燃用但这是石油化学工业的课题,夲文在最后才讨论现在应将柴油机理解为把燃油内能转换为机械动力出力的工作方案,因出于探寻节油目的笔者完全否定汽油机四冲程好还是二冲程好的态度不难理解,但此态度并不妨碍该解决方案应用于汽油机四冲程好还是二冲程好柴油机压缩比较高因此对活塞密葑性能有更高要求,至于柴油机-汽油机四冲程好还是二冲程好间的常识性问题有其它现成的成熟解决方案所以本文不予过多讨论,文章鉯下将省而统称为二冲程机

  四冲程机能实现精密润滑和洁净燃烧,并广泛应用于柴油机毫无疑问,经改进后的二冲程机也必须丝毫不差地能实现这些目标这意味着经改进的二冲程机必须将曲轴箱改为如四冲程机一样,放弃原有扫气泵功能(扫气泵不是重点、在后媔其它章节介绍)经改进后的二冲程机,曲轴箱有润滑油飞溅润滑活塞油括(油环)经过扫气口时,油括油槽中的润滑油将从扫气口“逃油”溢出上面已提过扫气口“热力效应”和“弹跳”“磨环”作用,“逃油”和“磨环”是汽缸扫气不可逆转的根源性问题不放棄等于没有出路。毫无疑问缸顶扫气方案也被无数二冲程机研究者考虑过甚至制作了样机,无疑最后均归于失败必须指出,这里所说嘚失败并不是说机器不能运转机器肯定能够运转,但未达到设想中的容积功率甚至不及四冲程机。为什么会出现这种情况这主要在於研究者们没有充分考虑气动原理,沿用四冲程机的配气方案使扫气过程存在大量盲区和短路(图:4),结果导致换气效率不高所以夨败是必然的。不难想象高效的二冲程机方案,必须让进气首先直冲活塞顶、从活塞顶部开始填充(图:5)积累逐渐把废气挤向排气門,从而达成高效率换气目标

  5、LZF扫气方案

  该方案主要采取了两项措施改善换气效率:一、气门布局不同于传统柴油机:而类似於传统汽油机四冲程好还是二冲程好,此布局有两大好处:1、排气门喇叭头平面与排气气流夹角小于90度未形成硬性阻挡;2、进气门开启後,靠排气门侧仍处于凹陷区中所以无法透气进气大部分沿缸壁向下直冲,喇叭头(特制进气门)形成的面顺着进气气流方向减小乱鋶、使大部分进气气流直冲活塞顶;二、气门开启方式:如图:2示,本方案也颠覆了传统发动机气门开启过程的想象当曲轴转入扫气角後,配气凸轮通过摇壁施加于进气门的闭合推力消失弹簧2施加于进气门的开启推力较小,此时进气门喇叭头两面压差较大、弹簧2推力不足以打开进气门使其仍停留于闭合状态待缸内废气排净甚至出现负压、进气门在弹簧推力和气压的双重作用下打开,进入扫气状态凸輪转入压缩角区后,凸轮施加于摇臂的顶力消失摇臂在弹簧作用下把进气门提起闭合进入下一运转周期;此气门开启方式能有效防止废氣回窜,使废气始终向同一方向流动统一方向流动的废气由于形成惯性不能马上停止,利于排气后期形成缸内低压提高换气效率。由此可见二冲程机排气系统也大有文章可做,深入研究科学合理的设计有助于提高换气效率降低扫气压力,减小扫气泵能耗负担

  6、介绍LZF于1999年制作并成功运转的验证机

  笔者作为LZF助手于1999年由于工作上的原因,对二冲程机做了比较深入细致的研究亲手制作验证机并莋了大量运行试验,限于当时的仅相当于“业余”的条件所得数据比较有限。实验用的验证机由一台江门柴油机厂生产的F170四冲程风冷柴油机改装功率、转速、油耗等试验籍由发电机、电度表,电炉和电压计频率计和量杯等组合完成,过程因简就陋但是即使因简就陋嘚制作和测试,也证明了初部改装是十分成功的与四冲程机相比,运转品质和洁净燃烧方面不必解释读者能从其原理推测结果;容积功率(扭力增加)达到原机1.5倍(图:6方式);重载油耗量有所减少但不太明显,轻载油耗量减少十分明显;展现了二冲程机比社会上正在運行的四冲程机更具优越性

  7、提高二冲程柴油机性能方案分析

  LZF是个临时成立的实验小组,受一家农机厂的委托项目目标是为微型农用运输车寻找低成本高效动力,委托方从开始就对项目并不十分看重投资规模和实验范围可想而知。听说公司老总早年留学于苏聯某工程学院是个十分执拗的二冲程狂热支持者,文革受整后复出任农机厂党委书记处事谨慎低调,把毕生设想和方案暗授LZF实验小组執行后来老总退休,农机厂继而被港商买下转产冶炼当地特有的据说很能赚钱的金属,投资停止实验随之结束当年实验唯一可以运鼡的精密加工设备是一台小型车床和一台小型立铣,为了在活塞顶做个凹坑就已费尽周折尽管最后成功了,可是研究并没有继续深入泹这次成功的测试和初步研究发现,二冲程机其实还有很多地方可以改进例如:测试用的是成品四冲程机气门,二冲程机没有强制排气功能所以要求气门(特别是进气门)具有很好的导气作用,引导进气冲向远离排气门的死角另外二冲程机气门动作时活塞正处于下止點,不存在气门和活塞的相互干涉因此开启度可以很大,这些都是二冲程机最可能存在改善换气效率可挖掘的潜力从理论上说,如果掃气过程能彻底置换缸内废气单从热—功转换原理看,二冲程就应等于相同排气量四冲程机的两倍另外二冲程机没有排气冲程和吸气沖程内耗,所以二冲程机应等于相同四冲程机的两倍多一点可是LZF验证机为什么未达到很高的技术指标?从图:6可知出于改装难度的考慮,LZF验证机相当地粗糙该结构除气门启闭、喷油配置等常识性非重点问题略去未作说明外,仅在进气门侧增加了导气裙并在进气道安裝了止回阀,整个缸顶还是沿用典型四冲程柴油机布局而未针对二冲程特性作适当调整。先看排气门排气门底部的延展面刚好与排出氣流垂直,形成挡板作用加重了扫气压力负担。再看进气门由于进气门属于硬性开启,有部分废气回窜到进气道而虽然进气门为“特制”但未与环境形成很好的导气作用,仅改变了进气“横挫”角度而未实现“下洗”扫气过程仍存在大量盲区、乱流和短路所以废气殘留仍较严重,所以不难解释验证机的总体容积功率不算很高如果增加扫气泵压力和泵气量,当然也能改善废气残留问题但此非积极措施,本文不予提倡图:5方案是LZF较理想但未验证方案,该方案能彻底杜绝废气回窜保证进气汽流绝大部分下洗到活塞顶,既改善换气效率又降低扫气阻力。

  可以猜想其他二冲程机研究者也走过这样的路可以想象他们也很接近了成功,就算他们完全沿用四冲程机嘚气门构造只要改变气门启闭和喷油配置,无疑机器能正常运行只是机器的容积功率达不到期望值,甚至还远不及普通四冲程机上媔说过,LZF改进二冲程发动机建立于探寻节油目的继验证机“惊人”地成功后,实验当然不会嘎然停止现实中二冲程机已被四冲程机挤姠绝境,改进后的二冲程机除性能外还必须具备低成本、简单、高可靠等优势实验还必须为二冲程机广泛应用于社会铺平道路。二冲程機不管它是单缸的或多缸的、小排量或大排量的都需要至少配备一个独立专门的压缩机—扫气泵尽管扫气泵只需要产生略大于一个大气壓的压缩空气,消耗不多并且这个压缩机在多缸中、大排量机里不会显得累赘,但它仍然在二冲程机高功率密度、高运转平顺度、高燃油效率高装机适应度和低结构复杂度中显得麻烦,尽管现成的成熟的机械增压系统能彻底解决问题但是一根传动皮带就让扫气泵布局位置没有太多的选择余地,因此对这个扫气泵也做了简单的研究

  8、基于二冲程柴油机而发展的辅助系统

  LZF制作的验证机排、进气門是同时开启的,(LZF管它叫惯流排气管)(如图:3)实验证明LZF制作的验证机仅依靠这个惯流排气管就能顺利运转,但是在各种负载量和轉速的情况下扫气效果变化较大排气管形状变化对扫气效果影响较大,LZF也同时制作了自驱动涡轮减压验证机这个涡轮减压验证机依靠廢气驱动,当废气压力逐减趋零时涡轮减压验证机转轴上的惯性轮维持旋转,使排气管内气压趋向负值最后吸走验证二冲程发动机汽缸里的废气,实现无动力扫气“惯流排气管”和“涡轮惯流泵”在学术界前所未闻,更不要说社会应用因为在二冲程发动机成熟以前,这个“惯流排气管”和“涡轮惯流泵”的积极意义等于零但是“惯流排气管”和“涡轮惯流泵”跟二冲程发动机一起验证成功了,尽管这个“涡轮惯流泵”由于粗制滥造最后让转轴和轴承溶在一起A3钢材制作的进气门最后也折断了并把活塞和连杆打坏,验证机最后送入叻废铁收购站一切归于平静。笔者不是汽车或发动机专业的人也不是这个学科毕业,见证并协助当年的实验主要为二冲程柴油机而做若进一步优化进气门结构,使进气气流更准确更集中向活塞顶下洗同时也加大进气流量,从而改善扫气质量将二冲程机的功率密度提高到四冲程机的200%在笔者看来也并非难事,尽管LZF制作的“惯流排气管”“涡轮惯流泵”只有短暂的成功但它为二冲程机简化配置提供了噺的思路。

  9、批判伪“先进”

  进一步深入研究势必涉及材料和加工等更多学科必须指出,LZF的创新思想尽管大胆但仍相当保守認为创新思路必须立足于现实,不能指望短期内某种新材料或新技术有所突破认为“国外无烟无残留二冲程专用润滑油”无异于痴人说夢,认为典型传统二冲程发动机所有缺陷几乎都来源于扫气口不放弃汽缸扫气就没有出路,可美国“对置汽缸对冲活塞发动机”保留了汽缸扫气设计却对汽缸扫气产生的一大串问题避而不谈,相关文章却能引起媒体高度关注其中耐人寻味。笔者无疑也十分重视并且非瑺关注其它新技术突破为发动机技术带来革命认定“超磁致伸缩”技术迟早绝对能改善柴油电喷目前困境,因为它是纯科学思想的基础技术笔者更乐意继续二冲程机改革之路的研究者们接受笔者的不但是创新思想、还有哲理思想,善于用批判眼光看待事物认清其中真偽和商业动机,这将有助于研究者们创新思路的拓展和精神毅力的巩固

  10、二冲程机燃油效率能达多高?

  网上汽车论坛里有一种觀点认为:当气门打开后活塞的行程不算有效行程笔者认为持此观点者基于未够深入的分析:曲轴轴胫的运动是线性(指运动距离与时間关系)的,而活塞运动却是非线性(如图:7)的活塞从上止点(12点钟方向)下行仅用了很小的行程就推动曲轴胫旋转很大的角度,但這时缸内气压最大这可以想像并理解为用很大的力将重物往很大坡度的斜坡上推,这个推动力显然十分有效随着曲轴胫转动到3点钟方姠,汽缸空间扩大为原点时的10倍(这里假设发动机的压缩比为20:1)活塞压力也已经衰减为1/10但活塞运行速度和曲轴胫运行速度一致,此时鈳想像并理解为用原先1/10的力将重物往平地向前推活塞的推力尽管不大但仍十分有效,随着曲轴胫继续往下往曲轴轴心方向转动活塞与曲轴轴胫的互动关系开始颠倒,这时可想像并理解为用逐渐变小的力将重物往坡度逐渐变大的斜坡上推到6点钟方向,这个斜坡变为垂直媔活塞对曲轴胫的有用推力归零。从图:4分析可知曲轴胫在5点钟方向以后汽缸空间已扩张为原点时的16倍,而活塞仅有原点1/16的推力用1/15的荇程推动曲轴胫作1/6的旋转行程不能说此时活塞对曲轴没有起到推动作用,但作用力微乎其微活塞接受热力推动转换为曲轴扭转力,主偠在于活塞的上、中部行程越往下作用越小。实际上四冲程机也有类似情况气门启闭总有个交叠期错过下止点,光分析进气过程可知为保证充足进气,必须待活塞开始上行后才让进气门完全关闭这样不但没有让吸进汽缸的空气回窜,反而利用气流惯性让汽缸填充大於自身容积(气压略大于进气道)的气体有经验的设计师很能巧妙地利用这点。

  11、细析发动机内耗

  从热功原理看柴油机热效率比汽油机四冲程好还是二冲程好高主要在于点火压力与排气压力之差较大,即一高一低:高压缩比和低排气压力增压型排气背压远高於自然吸气型,显然背离高效理论单从发动机对燃油热能利用率考虑,增压型当然不及自然吸气型但事实恰好相反,增压型总体热效率还稍高于自然吸气型出现悖论原因在于未将发动机内耗因素考虑在内。相同功率情况下增压型发动机只需要较小的排气量较小的排氣量意味着内耗较少,内耗减少弥补排气损失还有剩余所以综合热效率反而更高。有经验的货车司机驾车载重货下坡时必挂低档位让發动机把车速拖慢,减轻刹车负担可见连货车司机也认识到发动机内耗的存在并很好地加以利用,说明货车司机基本掌握发动机内耗与其工况的关系并基本准确推断出内耗量的大小。发动机内耗存在确凿有据并且其量相当可观,至于究竟有多大笔者未做过这方面的測试无法给出准确数据,据具备机械知识并富有驾驶经验的司机推测:发动机内耗主要表现在发动机的扭转阻力约为发动机输出扭矩的1/3-1/4,并且扭转阻力与发动机转速成正比

  车市现实很好地反映汽车工业技术难题,“开瑞优优”为国内“首辆”搭载柴油动力微型车鈳是只有3个汽缸,华泰汽车说了10多年的“系列柴油”化结果怎样大家有目共睹。不管怎么说怎么吹排除其商业动机以外,不难发现他們造的性能勉强的柴油机无法装进这个狭窄的发动机仓可是“优优”的确尽可能多地搭载了让柴油机能驱动轿车的当今最先进的技术,渦轮增压器能让1升柴油机拥有足够驱动车子的动力还有高压共轨喷油器的预喷功能改善了柴油机运转品质,但高压共轨(后面再作具体汾析)喷油器也不是只好不坏它不容得任何哪怕是两个分子叠在一起的杂质,设计师当然毫不犹豫装上一大串燃油过滤器这样势必阻礙燃油通过性,设计师当然可以预见“豪车爱熄火”再说这个涡轮增压也不是什么新玩艺,它在二战时就已装置于飞机上但最近十多姩才装上汽车,个中原因不需要笔者费心读者早已在其它文献中了解。但“可变截面”设计之大胆的确令人惊叹几块铁片在500多度高温裏摆动也够让人揪心,其中包含的技术凤险说明四冲程机技术已达尽头再无潜力可挖性能稍为提高也非常困难,设计师不得不考虑在性能与可靠性之间作适度折衷

  12、二冲程机和四冲程机与汽车匹配对比

  以一辆轮距为1470MM、两厢、自重1000KG的标准普通家用轿车为例,若配置1.5增压电喷4缸四冲程柴油机则属于标准置备性能一般,无法再减而此类产品目前国内车企仍无法向市场提供,只能以1.2L—1.6L汽油机四冲程恏还是二冲程好代替至于为什么车企不提供柴油机配置?简单地说第一机器太大装不进去、第二造价太高消费者嗝不下去若执意要车企提供柴油动力配置也并非全无可能,只是可靠性不及自然吸气汽油机四冲程好还是二冲程好并且价格高出近4万元出现这种情况原因复雜,片言只语难以表达但不是本文讨论重点,以后再作分析

  换一种方式若以同样的动力要求配置,二冲程柴油机(图:8)仅需要2缸0.9L就能满足2缸0.9L二冲程柴油机造价、外形均远小于常配4缸1.4L自然吸气汽油机四冲程好还是二冲程好,再把0.9L二冲程柴油机扫气泵加入考虑以目前任意一种成熟的机械增压泵代替,其体积及造价仍低于常配汽油机四冲程好还是二冲程好

  网上关于汽柴油平衡谬论无疑让柴油機支持者动摇,但持此观点者对发动机并不了解太多更说不上“研究”,“柴油机”名称无疑因其燃用燃料名称而得而对于熟悉发动機者来说,“柴油机”一词更多地代表着将燃油内能转化为机械扭转出力的处理策略其燃料包括基于柴油属性和属性相似的其它燃料。LZF於1999年也对基于柴油属性的燃料一起作了实验同时观察分析了几款柴油机,实验柴油汽油1:1沟混验证机两台分别为2105立式双缸和4102四缸进口機,实验证明两机均无出现恶化但4102机在2800R/MIN时比燃用纯柴油更有劲,但将汽油分量增加到75%时2105则冷机起动了5次才成功,4102机也出现微量起动困難

  柴油机无疑能燃用经“改性”的汽油,只要把汽油的闪点、燃点、粘度等指标调至与柴油相仿必要时也可调整柴油机压缩比或噴油压力使机器适应燃料的燃点和粘度解决问题,而燃油“改性”属于石油化学工业课题不在本文讨论范围,只知道并确信无疑石化界能视需要将相同原料更多地生产适用于柴油机的燃料

  14、从节油驾驶方式分析汽车传动

  油电混合动力汽车节油效果明显,厂商介紹其原理将节油因果关系归于刹车能量的回收实际上油电混合动力汽车“平路直走”未经任何加速、减速、刹车,节油效果仍然不减其中原理和原理介绍耐人寻味,有意思的是经验丰富的老司机也能驾出一样的节油效果上文说过发动机有内耗,并表现在发动机的扭转阻力上越高转速越为不利,不难设想经验丰富的老司机随时监视发动机扭矩剩余量,发现扭矩剩余量足够时就挂高一档设法降低发動机转速,从而降低发动机内耗实现节油油电混合动力汽车装置较小排量的发动机降低内耗,发动机的扭力除去驱动车子剩余部分用于發电储备急加速时用于补充发动机动力,所以省油油电混合动力汽车节油原理在于模仿经验丰富的老司机的“节油驾驶模式”,但能幫助粗心的司机也能轻松实行这种“节油驾驶模式”而核心原理在于有效规避发动机内耗。现实汽车变速系统速比变值范围设置较小并夶部分为5级跳跃可变要实行让发动机工作在低速大扭矩状态的节油驾车模式即使经验丰富的老司机也要十分小心非常麻烦,油电混合动仂汽车很成功地把问题解决看似几步走的油—动—电—动过程能量转换损失不少,但终仍节油达35%不失为汽车变速和传动的成功典范。

  无级变速CVT表面看可将发动机动力以最佳速比匹配至轮胎、驱动车辆前行它应能实现经验丰富的老司机以节油模式小心驾驶的节油效果,但事实恰好与之相反无级变速CVT系统恰好是所有变速形式中最费油的一种。从物理学角度解剖无级变速CVT系统首先是技术条件导致速仳的限制,再是变速动作参考依据理想情况下参考依据当然是发动机扭矩剩余值,可惜现有技术条件难以达成此一目标现实商业需求嘚催促迫使怪胎产品诞生,折衷参考发动机转速可即刻改变困局现实无级变速CVT系统是科学技术屈服于商业利益的产物,它能自动变速但卻更加费油

  15、节油汽车应当如何变速和传动

  上面说过:油电混合动力汽车很看似几步走的油—动—电—动过程无疑存在能量损夨,但终仍节油达35%这其中加入了电的因素。众所周知汽车从发动机动力输出到驱动车辆前行是通过一大堆齿轮组合完成联接,并改变齒轮间的组合适应千变万化的路况改变齿轮间的组合需要外力甚至是蛮力干涉并在适当时机才能完成,改变速度和改变频率也不能太高是个十分麻烦复杂并难以实现自动控制的装置。但若换成电要高质量实现以上功能却十分地简单,油电混合动力汽车是个敢于突破传統思维的成功的先例它加入了电池和电机,传感器和控制器随时监测直接控制无须人工干预操作自动完成。

  现代永磁尤其是稀土詠磁直流电机和直流发电机的体积或重量功率密度已十分地高、成本有限高功率密度电池也不稀缺,用于控制系统的电子电路元件成本吔不高直流电机的转速要做到从10R/MIN至15000R/MIN无损控制也十分方便,电机直接驱动或经少级数变速驱动车轮也不存在技术及工艺问题现实汽车变速器受体积、成本等限制了变比和变级数,节油需要也让驾驶感到麻烦这些相互纠缠的茅盾,油电混合动力汽车为解决茅盾找到了新的途径但现时的油电混合动力汽车仍大多使用汽油机四冲程好还是二冲程好和机械变速,存在变比约制和成本约制完全抛弃直接机械传動未尝不是一种更简单有效低成本的解决方案。

  16、颠覆汽车传动传统设计

  如图:9为颠覆传统汽车变速传动设计方案单电机、单變速器+差速器驱动模式可能成本较低,独立驱动当然更利于防止轮胎打滑同时成本也可能更高但独立驱动能省去麻烦复杂的差速器、能避开工艺要求较高的复杂的机械加工,所以成本也未必高得很多再说直流电机调节供电直流脉冲脉宽可实现很大范围的调速,变速器无須设置太多变速级数二级已经足够,另外行星齿轮变速也仅需要一般加工精度的齿轮就能满足性能要求所以变速器成本其实也不高。

  笔者作为LZF项目助手参与并见证了1999年的LZF实验笔者不是“滚”这行业的人,认为手头资料价值不大但认定LZF项目将力助探索节油之路,鈈想荒废实验结果所以公开发表笔者也将在以后陆续发表关于柴油电喷的分析和解决方案意见。


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