理论教育 奔驰新概念发动机:结合柴油和汽油优势的Diesotto发动机

奔驰新概念发动机:结合柴油和汽油优势的Diesotto发动机

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:Diesel—柴油机,Otto—汽油机,Diesotto—奔驰新概念发动机。奔驰把它的新概念发动机称为Diesotto发动机,从字面上看就是结合了柴油机和汽油机的有利因素。在奔驰推出的F700概念车上,Diesotto动力系统已经得到应用。如F700上的1.8升4缸汽油机,至少相当于一台传统的3升排量6缸发动机。为进一步降低排放,普通的三元催化转化器可与Diesotto发动机相连,这将确保能满足更严格的排放法规。

奔驰新概念发动机:结合柴油和汽油优势的Diesotto发动机

Diesel—柴油机,Otto—汽油机,Diesotto—奔驰新概念发动机

奔驰把它的新概念发动机称为Diesotto发动机,从字面上看就是结合了柴油机和汽油机的有利因素。在奔驰推出的F700概念车上,Diesotto动力系统已经得到应用。

一辆车的燃油消耗受多种因素制约,如车重、空气阻力、滚动摩擦(以轮胎为主)以及能量消耗管理方面的问题。但最重要的还是发动机,提高发动机效率是主要的燃油经济解决方案

到目前为止,柴油机和汽油机的特点都比较明确,即柴油机更经济,而汽油机在排放控制上更容易一些。奔驰的目的就是要制造像柴油机那样省油的汽油机,同时生产像汽油机那样干净的柴油机。

正是基于这样的思路,把两种内燃机的优势结合起来,创造一种全新的发动机型式,因此Diesotto驱动概念被提出。

Diesotto是独一无二的系统,它是一个综合体系,能有效降低燃油消耗,它的内容包括:

1)降低气缸尺寸和排量瘦身

2)涡轮增压。

3)汽油直喷。

4)可变气门控制。

5)可控自动点火(CAI)。(www.daowen.com)

6)整体起动—发电混合动力模块。

Diesotto把柴油机上的先进技术带到汽油机上,在CAI模式下混合气像柴油机一样压燃,对汽油品质也没有额外的要求。压燃不仅比传统汽油机的点燃模式更省油,对于人们关心的有害物排放上也更少。在奔驰设计的压燃过程中,几乎很少产生氮氧化物,可以说,Diesotto给未来的汽油机发展指明了一条道路。

要降低燃油消耗,第一步是缩小发动机尺寸,用紧凑的涡轮增压发动机代替大排量的自然吸气发动机。气缸尺寸和排量的缩小有助于降低发动机内耗,让发动机更多地在高效区域内运转。如F700上的1.8升4缸汽油机,至少相当于一台传统的3升排量6缸发动机。

Diesotto动力有两级增压系统,低压大涡轮和高压小涡轮串联排列,以最优化工作方式覆盖发动机各个工况。整套增压系统从低速开始就有良好的响应,助推发动机输出高转矩和强大的牵引力,同时对峰值动力输出很有帮助。即使某一时段有动力缺口,混合动力模块的电动机还能提供帮助。

下一个决定因素是直接喷射。在CLS 350 CGI车型上应用的结果告诉人们,采用奔驰第二代喷射导向直喷系统发动机(在部分负荷下使用稀薄燃烧)与传统多点喷射相比,节油大约在10%。

Diesotto直喷技术与CGI发动机又有所不同,CGI的稀薄燃烧需要在火花塞周围形成可燃混合气,而Diesotto只用稀混合气,同时要求整个气缸内的混合气均匀一致,喷射时间可以自由控制。

另一个要素是可变气门控制,气门的开启时间能在一个宽范围内调整,气门升程也可以改变。实现这一目标的做法是在凸轮轴上对应一个气门有两个凸轮,一大一小,大凸轮对应全负荷和高转速下的大气门开度,小凸轮对应部分负荷(CAI)下的小气门开度。

为了满足部分负荷和全负荷的不同要求,Diesotto发动机配备了可变曲轴机械结构,它能让气缸压缩比连续变化,这样,不管输出多高的功率,经济性总能得到一定程度的保障。

燃油效率的优势来自于稀混合燃烧以及压缩比按工况调节。而低氮氧化物是由于持续和相对低温的匀质燃烧。在传统的汽油机中,难以避免的温度峰值导致了氮氧化物的产生。为进一步降低排放,普通的三元催化转化器可与Diesotto发动机相连,这将确保能满足更严格的排放法规。

CAI可以应用到最频繁使用的工况中,包括中、低转速和中等负荷情况。在高负荷时,Diesotto在做功行程又转回传统模式,这时,气门变成大升程,点火用火花塞,燃烧采用汽油直喷和理想混合气方式。

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