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解析奔驰轿车3.5L-V6汽油机技术(二)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2015-04-12 09:43:27



    在当今对汽车发动机要求越来越高的严峻形势下,人们致力于尽可能提高汽油发动机的经济性,并降低其废气排放,其中对燃油喷射过程的控制和调节是最重要的课题之一。除了提高燃油喷束的品质之外,还必须大大提高其安装的自由度,以适应发动机进气管的设计,这对于V型发动机的设计而言尤为重要。
    例如在这种M272-V6汽油机上,从发动机横剖视图上可看到,由于在V型夹角内布置了长度可两级调节的进气管,在进气管与汽缸盖之间的间隙中喷油器的安装空间受到很大的限制,而喷射油束又必须与汽缸盖中的进气道形状和进气门位置很好地匹配,因此无论是喷油器的本体的长度还是喷束的方位和锥角都要求有很大的选择自由度。
    为此,这种M272-V6汽油机选用了西门子VDO公司开发的新一代Deka-7型汽油喷油器,它针对未来欧V和特超低排放汽车(SULEV)废气排放标准要求进一步优化喷束品质的同时,还为汽油发动机开发者提供了更大的选择自由度,从2003年9月起在意大利(2004年7月起在美国开始)生产。它是在已广泛应用的前一代Deka-4型汽油喷油器的基础上采用新结构并改进了材料,不仅明显地提高了燃油喷束品质,质量也足足减轻了35%,而且更重要的特点是其所具有的选择自由度。在燃油喷束品质特性相同情况下,有3种喷油器本体长度变型:60.4mm(长型),48.4mm(标准型)和34.5mm(短型)(图24);而喷油嘴针阀体的长度也有3种变型:标准型,加长10mm和加长15mm,它们彼此之间能够相互自由组合,这就给发动机开发商提供了很大的自由度,有助于发动机进气管道的优化设计,即使在燃油分配管与进气管之间的安装空间非常小的情况下也能满足喷束起点进一步向进气道内移动的要求,喷油器这样的位置布置有助于减少燃油润湿壁面,特别是能在冷起动阶段减少燃油的聚集,具备减少在这种临界运转阶段HC手非放的潜力。

    M272-V6汽油机选用了长型喷油器本体与特长型喷油嘴针阀体组合的Deka-7型汽油喷油器,它采用通用的12Ω标准电阻的新型线圈体,通过优化磁回路成功地增大了磁通量,而且由于实现了高效的磁回路循环而减轻了质量。鉴于未来的汽车电路,新一代喷油器与合适的电控单元相组合也能用于42V电压运行。
    新一代Deka-7型汽油喷油器是为所有的汽油机燃油和含甲醇燃料而设计的,并以典型的0.3~0.5MPa压力工作。喷油器内所有与燃油接触的喷射阀零件都用不锈钢制成,其所形成的喷束(图25)可在3种形状中选择:①单锥形喷束(锥角10°~30°);②双锥形喷束(喷束夹角15°~30°);③偏转的单或双锥形喷束(偏转角5°~25°)。

    M272-V6汽油机选用了偏转的单锥形喷束,其偏转角度和喷束锥角按发动机设计要求而定。这种喷油器从1.2ms极短的喷油脉宽开始就能达到线性喷油量特性的要求,其动态流量范围(动态最小与最大线性喷油之比)能完全满足发动机最低稳定怠速和高功率的要求。
    6.废气系统
    为了获得高效的废气后处理系统,除了可应用的系统标准部件之外,还必须适应所搭载车型的边界条件。在新款SLK轿车情况下,就所要求的运动型轿车噪声设计而言,通常的前消声器被安置在差不多汽车中心位置的地板下,而且整个装置被设计成带有交叉点的双管路和相应设计的后消声器,此外还能满足未来欧V排放标准限值的要求,并且整个系统具有达到特超低排放汽车(SULEV)排放要求的能力。
(1)废气系统的总体方案
    为满足上述要求确定了如图26所示的整个废气系统。所选择的废气管道直径及其双管路之间交叉部位的位置,均按照有利于针对扭矩要求的发动机设计原则来确定的。

    废气后处理系统方案及其布置状况
    废气后处理系统的总体方案是按照系统将附加引入二次空气工作而需要较大的流通能力设计的,并通过优化引入部位,将适当的二次空气质量引入排气道,以满足废气后处理的需要。

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