小排量化直喷式汽油机涡轮增压概念.pdf

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2006(6)总202 轻型汽车技术技术纵横 35
德国宝马日前宣布开发成功了采用压电喷射阀用了能够在以理论空燃比工作的进气口喷射发动
的喷雾引导(Spray—guided)式直喷直列 6缸稀薄燃机上使用的可变阀门正时提升机构“Valvetronics”。
烧发动机,并表示今后将阶段性地扩大配备车型及在此期间,该公司还一直在开发直喷发动机,从而
其市场。与原来的进气口喷射发动机相比,在最大输为新发动机的开发提供了很大帮助。
出功率略有提高的同时,可将燃效改善 10%。喷雾引导方式与先前发表的涡轮发动机一样,
宝马曾在 2006年 2月举行的日内瓦车展上公均在燃烧室的顶部配置压电式喷射阀,在其旁边的
开过采用压电喷射阀的喷雾引导式直喷发动机,不排气阀一侧设置点火火花塞。压电式喷射阀具有喷
过当时展出的是采用三元催化剂的涡轮过给发动射压力及响应性高的特点,在吸气及压缩行程中以
机,并未采用稀薄燃烧,而是在理论空燃下工作。而最大 20MPa(200个大气压)的压力最多喷射 3次
且也未配备现有“3系”等使用的镁铝合金气缸体, 燃料。分 3次喷射燃料的原因是:第1次是为了降
使用的是铝合金气缸体。低吸气温度、提高填充效率,第2次是为了呈圆锥
状形成燃料区,而第 3次则是为了在点火火花塞附
近形成易于点燃的浓燃料区。
涡轮发动机的压缩比为 ,而新发动机则从
原型发动机的 l2。这一数值与
戴姆勒?克莱斯勒在同一届日内瓦车展上发表的
“CLS350CGI”配备的喷雾引导式直喷稀薄燃烧发
动机的 。
图 1 采用压电喷射阀的喷雾引导式直喷直列 6缸稀薄燃烧
发动机
新发动机是一款排量为
机,气缸体使用与现有 3系等相同的镁铝合金产品。
因此缸径及冲程与现有发动机相同,均为 88×
85ram。宝马认识到直喷稀薄燃烧发动机存在较大的
潜在燃耗,运转区域较小,而且采取 NOx(氮氧化
物)对策的成本也很高,因此在原来的发动机上采图 2 喷射系统及点火系、排气系
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36 技术纵横轻型汽车技术 2006(6)总202
与现有 3系等配备的进气口喷射发动机的最
大不同是:并未配备 Valvetronics,而是只采用了可
变阀门正时机构“双VANOS”。稀薄燃烧发动机具
有能够减少泵吸损失的效果,因此要是配备旨在获
得相同效果的 Valvetronics,成本将会增加,而优点
相对较少。
最大输出功率为 200kW(272hp)/6750rpm,与
原型发动机相比,此时产生的转数高 150rpm,输出
功率高 7hp。其它规格方面,最大扭矩为 315N?
m/2750rpm,与原型发动机相同,阀径在吸气侧为
,比原型发动机小 ,而排气侧没变,仍
为 。另外,发动机重量为 168kg,比原型发动机
增加 7kg。
配备的催化剂为 NOx吸附还原催化剂。NOx吸
附还原催化剂在燃料中的硫磺浓度较高时,就会吸
附 SOx(硫磺氧化物),性能容易变差。而新发动机
虽然燃效改善效果不大,不过由于在催化剂中