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剖析BMW与PSA联合开发的四缸汽油发动机技术(四)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2018-03-07 08:56:02

    六、第2代机型的升级改进
    BMW公司和PSA标致雪铁龙公司合作开发的这种新型4缸汽油机系列从2006年起就搭载于BMW-Mini、标致和雪铁龙的所有车型上。2010年又对这种汽油机系列进行了升级改进设计,在改善动力性能的同时其燃油耗和排放大幅度降低,达到欧5和美国ULEV I)废气排放标准要求,令世人所瞩目。升级改进版总共有8种发动机变型,其功率跨度从55kW直至 147kW,其中5种机型的技术数据如下(表4)。

    废气涡轮增压的顶级机型(图21)是世界上首次在4缸汽油机上应用了TVDI技术。TVDI代表双涡道废气涡轮增压器与全可变气门机构和缸内直接喷射相组合。与第一代机型相比,它在TGDI机型基础上,通过添加全气门机构实现TVDI燃烧过程能再次显著降低燃油耗,在欧盟试验循环中的节油率可达到9%。因具备全可变气门机构的自然吸气汽油机已为低燃油耗提供了卓越的原始基础,因此在这种汽油机上仅仅是继续降低所有部件上的摩擦功率,并通过诸如按特性曲线场调节的机油泵和优化机械接合式冷却水泵的接合脱开策略等技术特点来进一步降低燃油耗。

    在第1代TGDI机型基础上,第2代TVDI机型进行了如下的升级改进。
    1.汽缸体曲轴箱和曲柄连杆机构
    主轴承框架底座取消了至今在增压发动机上一直应用的粉末冶金主轴承盖镶套。主轴瓦通过应用“微沟槽”技术降低了摩擦。为了实现TVDI,活塞的金相组织和涂层都针对降低摩擦和噪声进行了优化。第一道环槽进行阳极化硬化处理。为了降低增压机型的热负荷,活塞采用喷射机油冷却。
    2.汽缸盖
    由于要将涡轮增压顶级机型改成TVDI燃烧过程,因此有必要增加一种汽缸盖变形。将TGDI的汽缸盖作为新的TVDI汽缸盖的设计基础,并补充装备全可变气门机构的可能性。由于受到汽缸盖上极限组装条件的限制,决定采用第3代可变气门定时(VVT3)调节装置,因此不再需要VVT偏心轴位置传感器。
    根据迄今为止直接喷射机型的经验,已开发了一个新的曲轴箱通风装置。最精细的机油分离效果得到了明显的改善,并且曲轴箱漏气直接通过进气道上的出气口进入汽缸,而在全负荷时曲轴箱漏气则引导到废气涡轮增压器涡轮前,因此与TVDI燃烧过程一起共同防止了在进气门上形成积炭。
    3.机油泵
    由于采用了按特性曲线场调节的机油泵,省掉了不必要的泵油能量,因此比传统的机油泵节省传动功率,在欧盟试验循环中TVDI机型的燃油耗可降低2.5%,其中1.5%的节油效果是直接由机油压力降低所获得的,而另外的1%的节油效果是因关闭冷却活塞的机油喷嘴而得到的。

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