一、结构特点
表1所示为M271-evo型增压直喷式汽油机与其老机型主要技术参数的对比。
1.汽缸盖和发动机控制
新款增压直喷式汽油机的汽缸盖(图1)因采用缸内直接喷射而与进气道喷射的老机型有所不同,并且其进气道已按直喷式汽油机所需要的涡流比进行了匹配。四气门配气机构采用双凸轮轴、凸轮轴相位调节器和中央火花塞的布置方式。
进排气凸轮轴相位调节器采用叶片式调节器结构型式。该调节器的活动外壳质量和轮廓尺寸都已经减小到最优化的范围内,由此而引起的液力传递扭矩的减小采用一个止回阀和弹簧完全足以补偿。这个附加的止回阀能用来调节工作扭矩和以液力支撑阻力矩。通过这样的优化能使凸轮轴相位调节器的总重量减小34%(图2)。
此外,采用新的进排气凸轮轴相位调节器能使调节速度分别提高126%和123%,这一方面是扫气扫得干净的前提条件,它使得发动机瞬态变工况运转更灵活,另一方面又能进一步开拓降低燃油耗图2-M271 evo增压直喷式汽油机凸轮轴相位调节器与老机型的比较的潜力。2.汽缸体曲轴箱、曲柄连杆机构和Lanchester平衡装置
汽缸体曲轴箱与老机型一样采用压铸铝合金。为了进一步降低摩擦功率,与汽缸体镶铸成一体的灰铸铁汽缸套的工作表面进行精细的晰磨。该汽油机的所有变型机中都有一套Lanchester质量平衡装置,以平衡二级惯性力(图3)。在老机型偏平形整体式平衡轴壳体和无轴瓦滑动轴承的基础上,已改进为采用装配式平衡轴的设计方案,有利于降低成本。其中,两根钢管轴(替代迄今所使用的模锻轴)插入滑动轴承座孔中,然后再用螺栓将扇形平衡块拧紧在钢管轴上。扇形平衡块同时还用作在铝壳体上的定位和轴向轴承。每根平衡轴有三道滑动轴承。
总体而言,这种平衡轴装置具有下列优点:
①由于支承轴颈的直径减小了一半,降低了摩擦损失,从而明显地减小了在非常高的平衡轴转速(最高达13000r/min)下的液压剪切力;
②通过修改滑动轴承座并采用空心轴替代锻钢轴,减轻了重量;
③通过采用较小的统一的轴承直径(“插入式轴”),优化了加工工艺性;
④可以通用“M271”汽油机的批量生产设备。
曲轴是与老款机型通用的铸件,并配备8个平衡块。