关键词：小型汽油发动机;节能降耗;发展趋势;发展技术
引言
无论是哪种发动机，燃烧某种燃料产生动力是其运用的基本前提。为了充分燃烧燃料，提高发动机效率，响应节能减排的号召，则应积极研发和推广应用节能技术，从而真正实现发动机的节能降耗，最终实现节约能源、保护环境的目标。
1汽油机停缸节油的机理
对于汽油机来说，最佳油耗区处于发动机中等负荷，大于或者小于这个负荷油耗表现都会变差，小负荷状态，搭载停缸技术后，假定停掉两个缸，为了满足相同车速下整车对发动机的扭矩需求，在不考虑发动机摩擦及散热损失的情况下，发动机单个缸的平均有效压力需要提升为原来的2倍，油耗曲线更接近最佳经济圈。发动机在部分负荷状态下，由于节气门不是全开的状态，此时进气的节流损失较大，对油耗影响较大，发动机停掉部分工作缸，此时如果还要达到停缸之前的扭矩，节气门开度要变大，泵气损失如图2所示，会有大幅度降低，并且此时歧管内压力会升高，提高了充气效率，从而降低了缸内残余废气，改善了燃烧状态，降低了循环变动。停缸工况下，发动机摩擦及散热损失会减小，这也是停缸技术节油的原因之一。
2汽车发动机的危害
随着全球汽车所有权持续增加，汽车消耗的石油资源越来越多。为此，各国不断升级限制汽车燃料消耗水平的规定。环境危机和能源危机在过去几年里引起了国家主义，我国为了实现汽车引擎减排已经付出了刻苦努力。但是目前在我国研发的汽车引擎中，排放控制技术还处于开发阶段，应用还不成熟，无法大大减少汽车引擎排放量，环境污染和能源消耗仍然很多，对人类健康的生存没有帮助。近年来，我国使用了新型电动汽车，但根据整个汽车使用量，使用燃料汽车的人仍然很多，因此需要加强汽车引擎的进一步研究和改造，开发节能新技术，以实现节能减排目标。
3小型汽油发动机在节能降耗方面的趋势和新技术
3.1可变气门控制系统的基本概述
现阶段在当前多元化产业时代背景下，汽车发动机采用的可变气门控制系统有两种，即——气门相位可变和气门升程可变，其中气门升程可变技术从某方面而言，实现了气门升程的无级可调，即在改善发动机高速功率和低速转矩的同事，大幅度地降低了能源的损耗和污染，为人们日常的生产生活奠定了良好基础。除此之外，从某方面来讲，相比气门相位可变，气门升程可变又包括凸轮型线切换和连续可变两种方式，而大部分凸轮相位可变系统都是液压驱动的连续可变系统，随着近年来我国科学技术的不断发展，这项技术的应用在一定程度上不仅能从根本上把液压驱动改为电机驱动，以此来改善当前燃油经济燃烧现状，极大地提高了低温时的排放性能和发动机动力性能，最终为产业可持续发展目标的实现奠定了良好基础，此外与液压驱动相比，电机驱动无论是响应速度还是工作状态，都不会受到发动机转速和液压油温度的影响。
3.2电控技术
最近，我国相关的汽车发动机研发单位已经逐渐引入新型的技术，比如液压挺杆、四气门以及铝合金气缸体等，同时，汽油机缸内直喷、变气门升程等相关技术也在很多汽车品牌中有了良好的应用，并且应用效果比较明显。相关的技术部门也在此类新型技术应用的基础上，向电能的方向逐渐转变，重点将电能作为驱动汽车的主要能量，这样一来就能够有效的控制资源浪费等问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过电控技术的良好应用，能够更加准确、更加高效的对汽车发动机进行有效控制，因为此技术中不仅利用传统技术，而且也增加了互联网技术和信息化技术的使用，从而使其朝向智能化的方向不断发展，进一步提高了汽车发动机的实际工作效果，提高汽车使用的整体性能，确保汽车使用的安全性与舒适性。
3.3集成式排气歧管
集成式排气歧管使得发动机结构紧凑，使废气进入增压器的距离缩短，增压器响应更灵敏，降低涡轮增压发动机迟滞效应；冷启动阶段，集成式排气歧管结构可以很好地利用排气热量对冷却液进行快速加热，加速冷却液达到工作温度，减少暖机时间，降低该过程油耗和排放；在发动机热态运转时，缸盖内部冷却液可以快速降低排气歧管内气体温度，有利于提高进气密度，增加进气量，尤其在高温高负荷工况下，集成式排气歧管结构可以利用冷却液降低排温，将其很好地控制在零部件所承受的临界温度以下，减小增压器热负荷，防止燃烧混合气加浓策略过早，获得强劲动力的同时也改善油耗。虽然，集成排气歧管对缸盖铸造提出了更高的工艺要求，但是，基于以上众多优点，集成式排气歧管技术已在发动机上得到大量应用。
3.4增压技术
在发动机生产过程中，企业可以利用增压技术提高发动机的整体生产率。发动机功率上升最有效的方法是控制发动机内部空气管的实际冲量大小，这充分反映了增压技术的重要作用。在增压技术方面，利用增压器完成压缩后，主要角色是利用煤气管道改变发动机的脉冲浓度，使圆柱体的实际气流比自然吸入量多，从而有效地提高发动机的全部电力。在涡轮增压技术中，大体分为涡轮增压器和涡轮增压器两种。任何涡轮增压技术的作用都是增加发动机缸内存在的气体的压力，然后燃烧它以释放热量，换成汽车启动所需的动能，有效降低总体损耗，提高对热量的有效利用。
3.5采用可变压缩比技术
对于可变压缩比技术，主要面向自然吸入引擎，该技术在指定的负载条件下应用时需要提高一些压缩率。在增压发动机的运行中，在低负荷情况下，压力增加时要降低压缩比。发动机负荷发生变化时，应适当调整压缩比，确保发动机使用的安全性，并避免出现爆炸现象。压缩率高时，低负载、中部负载工作效率提高，功率性能提高一定程度，从而提高引擎工作效率。提高压缩比是提高热效率的根本方法，但提高压缩率可能会导致敲门问题。可变压缩比技术能很好地解决发动机压缩比和敲门的矛盾，进一步提高发动机的热效率。
3.6其他先进技术
为了满足节能、环保等的总体需求，汽油机广泛应用大量的先进技术，除以上提到的先进燃烧技术、先进电控技术、先进换气技术、先进热管理技术，还包含高滚流比气道、可变截面增压、能量回收、怠速启停、全铝缸体、变排量机油泵、电子节温器等先进技术，使发动机向着低功耗、低排放、轻量化、小型化方向发展，另外，还有受广大厂商青睐的混合动力技术等。
结束语
由于新能源汽车还未取得大面积推广，燃油动力汽车仍是主要的生产对象，长此以往在加剧自身生态危机的同时，也极大地消耗了我国现有的有限能源，对社会发展和人们生产生活造成了极为不利的影响，故此为从根本上贯彻落实我国可持续发展的政策方针，借鉴国外发动机节能的先进科研成果，并综合考虑结合当前中国的实际情况，加快汽油发动机节能技术的研发和推广，是现阶段汽车工业的核心发展方向。
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论文作者:张常磊 赵俊岭
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期
论文发表时间:2020/3/16
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