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剖析BMW与PSA联合开发的四缸汽油发动机技术(二)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2017-10-18 07:50:05



    所有改进措施组合起来为实现全负荷目标奠定了基础。1.4L机型的最大扭矩达到140Nm/4000r/min,最大功率达到70kW/6 000r/min,而1.6L机型的最大扭矩达到160Nm/4 250r/min,最大功率达到88kW/6 000r/min,并且在2000r/min时扭矩就已能达到140Nm。这两种机型的比扭矩都已达到了100Nm/L,为该等级的轿车树立了新标杆,如图17所示。

  (2)效率
      新动力总成低的燃油耗不仅为用户提供了较高的使用经济性,而且尽到了环保和社会责任。11.0:1的压缩比为获得良好的效率奠定了基础。可变进气门升程在部分气门升程时升程曲线前沿没有缓慢的斜坡段,使其换气的泵吸功比用节气门调节负荷的发动机明显降低。双气门导气屏和配气相位调节获得了非常良好的废气兼容性和燃烧稳定性,从而在宽广的部分负荷范围内能够以较大的气门重叠角和较高的废气再循环率运转。由于进气门座圈上的导气屏的导向作用,在燃烧室中产生滚流运动,而在中等气门升程时,同一个汽缸中的两个进气门开启的相位差产生了附加的涡流成分,其组合效果使得在点火时刻的涡流水平足以保证混合汽获得很短的着火滞后期和高的燃烧速度。火花塞在电极几何形状和耐久性等方面也针对燃烧过程的要求进行了专门的匹配调整。摩擦优化的基础发动机和流量可调式机油泵、按特性曲线场脉谱图控制的节温器以及可接合/分离的冷却水泵配备成了高效的公共平台。
    新的自然吸气机型在热态运转时的燃油耗特性曲线场在同类竞争机型中是最佳的,如图18所示。在FEV公司统计的燃油耗分布带中示出了88kW机型的最低有效燃油消耗率和在n=2000r/min,We=0.2Kj/L负荷工况点的有效燃油消耗率,这样低的燃油耗已达到了喷束引导缸内直接喷射稀薄燃烧过程才能达到的水平。

    MiniOne轿车的欧洲试验循环燃油耗为5.3L/100km,而MiniCooper轿车则为 5.4L/100km,这相当于比老车型降低了22%。同时,所应用的技术确保了在全球范围内,在整个特性曲线场较高的负荷工况时具有相似的节油效果,并几乎与当地的燃油品质无关。所有汽车的燃油耗数据都是指从2007年8月起的车型,它们都具有自动启动、停车功能,制动能量回收和换挡点指示等功能。
  (3)排放
    新动力总成的设计能够满足全球所有重要的废排放法规(EU4、 JLEV2005、 ULEV 11)。降低原始排放、提高启动与暖机时的废气温度、提高废气后处理装置的起燃速度以及提高疲劳
    其中自然吸气机型的全可变气门机构,由于改善了部分气门升程时的充气效果和小气门流通截面时的混合汽形成效果,因此给降低试验循环中的原始排放提供了最佳的前提条件。另外喷油器已针对雾化质量和油束喷射方向进行了精细的优化,且由于采用了双气门导气屏和配气相位调节的措施,所以获得了高的燃烧稳定性,且这能确保混合汽能够实现稀薄燃烧及获得高的废气温度、质量流量,而原始排放优化的燃烧室几何形状使得燃烧方面的措施更加完备。
    在排气方面采取的措施是采用了热容量较小的钢管排气歧管,在全负荷热应力场和催化器快速起燃之间获得了最佳的折中。在设计这种排气歧管时特别重视使催化器后的连续变化型λ传感器能够迅速起作用,而排气歧管及其进入催化器的喇叭口的造型设计为λ传感器恰当的信号特性和催化器的稳定效果奠定了基础。近发动机催化器配备了一个总容积为1.34L的目数较多的蜂窝状载体及其抗老化的涂层,并具有较小的压力损失。总的来说,为满足欧洲和日本的排放法规提供了一个有效且成本非常有利的废气后处理系统,其贵金属的用量极少。
    为了满足美国加州法规对排放限值和诊断的苛刻要求,ULEV-II机型(88kW)还必须在汽车底板下附加一个容积为0.95L的催化器。
 

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