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(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)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(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性明顯占有優(yōu)勢(shì)。
由雷諾和日產(chǎn)共同開(kāi)發(fā)的gR發(fā)動(dòng)機(jī)是一款排量為1995cc的4缸發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)有2個(gè)型號(hào),功率分別為110千瓦和127千瓦。兩個(gè)型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)都配有6檔手動(dòng)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(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)是 C級(jí)車中效率最高的幾個(gè)型號(hào)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(duì)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(duì)空燃比和噴油進(jìn)行細(xì)致的優(yōu)化。這款發(fā)動(dòng)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(hào)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(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同參數(shù),通過(guò)控制閥門來(lái)改變廢氣的再循環(huán)量。還有一個(gè)中冷器來(lái)控制再循環(huán)廢氣的溫度。
127千瓦型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)上還配有可再生的顆粒過(guò)濾器。它可以將廢氣中的油煙顆粒去除。當(dāng)過(guò)濾器溢滿時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)重新開(kāi)始再生循環(huán)過(guò)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(guò)第二次后噴射給廢氣加熱。當(dāng)溫度達(dá)到570 ℃ 以上時(shí),過(guò)濾器里積聚的油煙開(kāi)始氧化,然后被清除。這樣過(guò)濾器就恢復(fù)清潔了,可再次過(guò)濾油煙顆粒。
127千瓦型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)裝在拉古娜系列轎車上,它的功率在 D 級(jí)別轎車中是頂級(jí)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(dòng)機(jī)噪音水平適當(dāng),而這是技術(shù)上的一個(gè)非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
共軌式噴油器以1600個(gè)大氣壓的噴油壓力,通過(guò)每個(gè)氣缸的4個(gè)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(gè)點(diǎn)火循環(huán)中進(jìn)行5次噴油。通過(guò)兩次預(yù)噴射緩緩燃燒,以改善聲音特性以及減少發(fā)動(dòng)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(lái)使微粒過(guò)濾器再生。
進(jìn)排氣口在氣缸蓋上是彼此相對(duì)的,這樣每根凸輪軸可同時(shí)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(jì)過(guò)程中需要優(yōu)先考慮的問(wèn)題。發(fā)動(dòng)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(dòng)。
127千瓦型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)還裝有雙平衡軸,可平衡發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng),這在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速的時(shí)候作用尤其明顯。
雙質(zhì)量減振飛輪可以起到聲音過(guò)濾器的作用,能夠抵消發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)微小速度變化的影響。飛輪在發(fā)動(dòng)機(jī)和離合器之間有一個(gè)帶彈簧的質(zhì)塊。它可以過(guò)濾掉低速時(shí)曲軸的不連續(xù)移動(dòng)。
變速箱也能夠起到降低傳動(dòng)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(lái)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(lái)開(kāi)發(fā)這款發(fā)動(dòng)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(jì)上。工業(yè)開(kāi)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(wàn)歐元(合487億人民幣)。
發(fā)動(dòng)機(jī)在法國(guó)的cl如n工廠制造,這里的動(dòng)力傳動(dòng)系產(chǎn)量占雷諾和日產(chǎn)的40%。去年該廠生產(chǎn)了78萬(wàn)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)和88萬(wàn)臺(tái)變速箱。
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