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寶馬開發噴霧引導直噴自然吸氣直6稀薄燃燒發動機

2024-05-13 04:09:11 來源: 作者/編輯: 瀏覽次數:8431 手機訪問 使用手機“掃一掃”以下二維碼,即可分享本文到“朋友圈”中。

德國寶馬日前宣布開發成功了采用壓電噴射閥的噴霧引導(spray-guided)式直噴直列6缸稀薄燃燒發動機,并表示今后將階段性地擴大配備車型及其市場。與原來的進氣口噴射發動機相比,在最大輸出功率略有提高的同時,可將燃效改善10%。

寶馬曾在2006年2月舉行的日內瓦車展上公開過采用壓電噴射閥的噴霧引導式直噴發動機,不過當時展出的是采用三元催化劑的渦輪過給發動機,并未采用稀薄燃燒,而是在理論空燃下工作。而且也未配備現有“3系”等使用的鎂鋁合金氣缸體,使用的是鋁合金氣缸體。

新發動機是一款排量為3.0l的自然吸氣發動機,氣缸體使用與現有3系等相同的鎂鋁合金產品。因此缸徑及沖程與現有發動機相同,均為88×85mm。寶馬認識到直噴稀薄燃燒發動機存在較大的潛在燃耗,運轉區域較小,而且采取nox(氮氧化物)對策的成本也很高,因此在原來的發動機上采用了能夠在以理論空燃比工作的進氣口噴射發動機上使用的可變閥門正時提升機構“valvetronics”。在此期間,該公司還一直在開發直噴發動機,從而為新發動機的開發提供了很大幫助。

噴霧引導方式與先前發表的渦輪發動機一樣,均在燃燒室的頂部配置壓電式噴射閥,在其旁邊的排氣閥一側設置點火火花塞。壓電式噴射閥具有噴射壓力及響應性高的特點,在吸氣及壓縮行程中以最大20mpa(200個大氣壓)的壓力最多噴射3次燃料。分3次噴射燃料的原因是:第1次是為了降低吸氣溫度、提高填充效率,第2次是為了呈圓錐狀形成燃料區,而第3次則是為了在點火火花塞附近形成易于點燃的濃燃料區。

渦輪發動機的壓縮比為10.2,而新發動機則從原型發動機的10.7大幅提高到了12。這一數值與戴姆勒·克萊斯勒在同一屆日內瓦車展上發表的“cls350 cgi”配備的噴霧引導式直噴稀薄燃燒發動機的12.2大體相近。

與現有3系等配備的進氣口噴射發動機的最大不同是:并未配備valvetronics,而是只采用了可變閥門正時機構“雙vanos”。稀薄燃燒發動機具有能夠減少泵吸損失的效果,因此要是配備旨在獲得相同效果的valvetronics,成本將會增加,而優點相對較少。

最大輸出功率為200kw(272hp)/6750rpm,與原型發動機相比,此時產生的轉數高150rpm,輸出功率高7hp。其它規格方面,最大扭矩為315n·m/2750rpm,與原型發動機相同,閥徑在吸氣側為32.4mm,比原型發動機小1.8mm,而排氣側沒變,仍為29.0。另外,發動機重量為168kg,比原型發動機增加7kg。

配備的催化劑為nox吸附還原催化劑。nox吸附還原催化劑在燃料中的硫磺濃度較高時,就會吸附sox(硫磺氧化物),性能容易變差。而新發動機雖然燃效改善效果不大,不過由于在催化劑中大量添加了hc(碳化氫),在輸送排氣時增加了催化劑的再生次數,從而也可支持硫磺濃度較高的汽油。

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