馬力大、靈活性好、運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小以及更經(jīng)濟(jì)——柴油發(fā)動機(jī)與汽油發(fā)動機(jī)的動力性能不相上下,而且,就燃油經(jīng)濟(jì)性而言,柴油機(jī)比火花點(diǎn)火式發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性明顯占有優(yōu)勢。
由雷諾和日產(chǎn)共同開發(fā)的gR發(fā)動機(jī)是一款排量為1995cc的4缸發(fā)動機(jī),配備16氣閥,缸徑84毫米,沖程90,壓縮比可達(dá)16:1。這款發(fā)動機(jī)有2個型號,功率分別為110千瓦和127千瓦。兩個型號的發(fā)動機(jī)都配有6檔手動變速器,變速比隨車型不同而有所變化。
裝在雷諾梅甘娜微型轎車上的110千瓦型號的發(fā)動機(jī)是 C級車中效率最高的幾個型號之一。轉(zhuǎn)速為2000:Pm,最大扭矩為34ONm。每百公里油耗為54升,且二氧化碳的排放只有144克/公里。
當(dāng)然,對于柴油機(jī)而言,氮氧化物和顆粒物是主要的污染物。要降低這兩種污染物的排放需要對空燃比和噴油進(jìn)行細(xì)致的優(yōu)化。這款發(fā)動機(jī)上一整套技術(shù)的運(yùn)用保證了其排放能夠達(dá)到歐洲4號標(biāo)準(zhǔn)。
為了從源頭上就降低污染性,一部分廢氣立即從燃燒室里回流,再次噴入進(jìn)氣管。電子發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機(jī)的不同參數(shù),通過控制閥門來改變廢氣的再循環(huán)量。還有一個中冷器來控制再循環(huán)廢氣的溫度。
127千瓦型號的發(fā)動機(jī)上還配有可再生的顆粒過濾器。它可以將廢氣中的油煙顆粒去除。當(dāng)過濾器溢滿時,發(fā)動機(jī)就會重新開始再生循環(huán)過程。大約每500到1000公里就需要進(jìn)行一次再生循環(huán),每次持續(xù)大約20分鐘。在此期間,通過第二次后噴射給廢氣加熱。當(dāng)溫度達(dá)到570 ℃ 以上時,過濾器里積聚的油煙開始氧化,然后被清除。這樣過濾器就恢復(fù)清潔了,可再次過濾油煙顆粒。
127千瓦型號的發(fā)動機(jī)裝在拉古娜系列轎車上,它的功率在 D 級別轎車中是頂級的。最大扭矩為360Nm,可在1750- 300Orpm范圍內(nèi)取得。
共軌式燃油系統(tǒng)、可變幾何形狀渦輪增壓器和壓電式噴油器保證了這樣的高性能。但還要確保發(fā)動機(jī)噪音水平適當(dāng),而這是技術(shù)上的一個非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
共軌式噴油器以1600個大氣壓的噴油壓力,通過每個氣缸的4個氣閥將燃油噴入,以獲得更好的空氣/燃油混合。系統(tǒng)采用博世公司提供的壓電式噴油器。這種噴油器更精確,而且比電磁閥噴油器快4倍。
噴油器的速度足以在一個點(diǎn)火循環(huán)中進(jìn)行5次噴油。通過兩次預(yù)噴射緩緩燃燒,以改善聲音特性以及減少發(fā)動機(jī)敲缸的可能性。主噴射產(chǎn)生扭矩和功率:第一次后噴射可燒掉一部分油煙,第二次用來使微粒過濾器再生。
進(jìn)排氣口在氣缸蓋上是彼此相對的,這樣每根凸輪軸可同時控制進(jìn)氣閥和排氣閥。因?yàn)闅飧椎拿恳粋?cè)都有進(jìn)氣口,且進(jìn)入燃燒室的角度不同,這樣就產(chǎn)生了雙渦流。結(jié)果,進(jìn)氣口的充氣能力和掃氣能力都得以增強(qiáng)。
控制噪音水平是設(shè)計過程中需要優(yōu)先考慮的問題。發(fā)動機(jī)采用的深裙部鑄鐵氣缸體、鋁合金軸承支架梯可吸收振動。
127千瓦型號的發(fā)動機(jī)還裝有雙平衡軸,可平衡發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的振動,這在發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速的時候作用尤其明顯。
雙質(zhì)量減振飛輪可以起到聲音過濾器的作用,能夠抵消發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時微小速度變化的影響。飛輪在發(fā)動機(jī)和離合器之間有一個帶彈簧的質(zhì)塊。它可以過濾掉低速時曲軸的不連續(xù)移動。
變速箱也能夠起到降低傳動系統(tǒng)噪音的作用。3軸6檔變速器采用壓力鑄造的鋁合金外殼來降低重量。曲面的變速箱外殼離軸和齒輪更近,這樣可以減少共振。雷諾和日產(chǎn)共投資5億歐元(合487億人民幣)來開發(fā)這款發(fā)動機(jī),其中2億歐元(合195億人民幣)用于產(chǎn)品和工藝設(shè)計上。工業(yè)開發(fā)占其中的25億歐元(合人民幣244億)。供貨廠家設(shè)備占5000萬歐元(合487億人民幣)。
發(fā)動機(jī)在法國的cl如n工廠制造,這里的動力傳動系產(chǎn)量占雷諾和日產(chǎn)的40%。去年該廠生產(chǎn)了78萬臺發(fā)動機(jī)和88萬臺變速箱。
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