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          東京車展綜述:35km/L的輕型車(二)

          作者: 時間:2012-01-10 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          35km/L的輕型車

            提出要使汽油發(fā)動機輕型車的燃效飛躍性提高目標(biāo)的是大發(fā)工業(yè)。雖因是輕型車而無法直接比較,但大發(fā)此次公開了達到與上述Aqua相當(dāng)?shù)?5km/L以上的雙缸直噴渦輪發(fā)動機和配備該發(fā)動機的概念車“D-X”(圖4)。


          圖4 :大發(fā)的概念車“D-X”與正在開發(fā)的雙缸直噴渦輪發(fā)動機
          D-X是雙座跑車(a)。尺寸為長3395×寬1475×高1275mm。正在開發(fā)的發(fā)動機為雙缸直噴渦輪式,燃效目標(biāo)是35km/L?!安粌H是跑車,普通輕型車的配備也在考慮之中”(該公司解說員)。

            該發(fā)動機主要面向輕型車,排量660mL,最高輸出功率為47kW/6000rpm,最大扭矩為110N·m/2000rpm。該公司2011年9月推出的“Mira e:S”排量相同,燃效為30.0km/L,但最高輸出功率只有38kW,最大扭矩只有60N·m,遠遠低于D-X??紤]到輸出功率與扭矩的增加,可以說新發(fā)動機的燃效有了飛躍性提高。

            大發(fā)工業(yè)在2009年舉行的上屆東京車展上展出過這款發(fā)動機,當(dāng)時的主要特征有:①是熱損失少的雙缸發(fā)動機;②增壓(增加吸氣量)的主要目的是增加EGR量,從而改善燃效(燃效改善);③是直噴發(fā)動機。此次,該公司首次提出了通過使用自自主開發(fā)的主動點火進一步提高燃效,使燃效達到35km/L以上的目標(biāo)。

            主動點火是在通常的火花塞點火時,通過向火花塞加載高頻電壓,令燃燒室內(nèi)產(chǎn)生高頻電場,使混合氣體成為反應(yīng)性高的游離基(帶有不成對電子的原子和分子等),從而更易燃燒的方法。該發(fā)動機為降低泵吸損失改善燃效,而增加了EGR量,但一味增加會使燃燒趨于不穩(wěn)定*4。所以采用主動點火以使燃燒穩(wěn)定。

            *4:泵吸損失:氣缸在吸、排氣時發(fā)生的能量損失。吸氣閥和排氣閥打開時吸排氣的阻力會變小小,因此泵吸損失會變小,因而可以提高燃效。

            主動點火具有提高燃燒速度的效果。圖5是主動點火使用的點火火花塞結(jié)構(gòu),通常的點火火花塞只有一個線圈(左側(cè)),但主動點火需要加載高頻電壓,因此增加了第2個線圈。


          圖5:主動點火火花塞的結(jié)構(gòu)
          點火后,第2個線圈立即在燃燒室內(nèi)形成高頻電場,羥基、氮、氧會生成游離基,反應(yīng)性提升從而可一舉燃燒。

            點火時,從0加載到最大6kV的高頻電壓時,燃燒室內(nèi)就會產(chǎn)生高頻電場,羥基、氮和氧會生成游離基,反應(yīng)性提高并可一舉燃燒。其結(jié)果,因燃燒穩(wěn)定,EGR的導(dǎo)入量可以增加到30~40%(Mira e:S為20~25%)。這樣減少了泵吸損失,所以燃效可大幅提升。這種主動點火也可適用于三缸和四缸發(fā)動機。

            但還存在課題。實用化面臨的最大障礙,據(jù)稱是雙缸發(fā)動機振動原理性增加的處理措施。

          小型車也要達到32km/L

            鈴木展示了概念車“REGINA”,配備了正在面向小型車開發(fā)的800mL排量直噴渦輪發(fā)動機(圖6)。據(jù)稱其燃效以32km/L以上*5為目標(biāo)。并稱該車采用的技術(shù)將成為力爭在今后推出的市售車的基礎(chǔ)。設(shè)想配備在比“雨燕”小一圈的小型車(A級)上。發(fā)動機的氣缸數(shù)和最高輸出功率等性能參數(shù)未公布。但據(jù)稱其壓縮比高,擁有很多可在其他排量發(fā)動機上推開的技術(shù)要素。該發(fā)動機可與新開發(fā)的無級變速箱(CVT)和具備減速能量再生功能的怠速停止機構(gòu)結(jié)合使用。

            *5:歐州復(fù)合模式的二氧化碳排放量為70g/km以下。


          圖6:鈴木的概念車“REGINA”
          以新開發(fā)的發(fā)動機和徹底輕量化、降低空氣阻力,配備汽油發(fā)動機的小型車,其燃效以32km/L以上為目標(biāo)。發(fā)動機的詳情尚未公布。車量為730kg,與輕型車相當(dāng)。

            REGINA除該發(fā)動機之外,還采用了比現(xiàn)行底盤大約輕100kg的新底盤(包括懸掛等車輪支撐部件)。車輛重量實現(xiàn)了與輕型車相當(dāng)?shù)?30kg,對提高燃效作出了貢獻。

            鈴木還展示了燃效為30.2km/L的“ALTO ECO”的低燃耗技術(shù)。該車在“ALTO”的基礎(chǔ)上,改進了發(fā)動機,減輕了車體重量。ALTO ECO的燃效比大發(fā)工業(yè)Mira e:S的30.0km/L高出了0.2km/L。

            ALTO ECO的發(fā)動機不是ALTO配備的“K6A型”,而是從2011年1月上市的“MR Wagon”開始配備的“RO6A型”。這種新型發(fā)動機徹底減少了滑動阻力進一步提高了燃效(圖7)。具體為,提高凸輪軸和曲軸軸承的表面粗糙度,把活塞裙(活塞下部的缸徑內(nèi)壁與滑動部分)的樹脂涂層改為波狀圖案,使?jié)櫥筒灰琢魇б蕴岣邼櫥?。還有把曲軸軸承的寬度縮小約10%以降低摩擦等,通過細(xì)微改善的積累,ALTO ECO實現(xiàn)了輕型車的頂級燃效。


          圖7:鈴木“ALTO ECO”配備的改良RO6A型發(fā)動機
          RO6A型已經(jīng)從2011年1月上市的“MR Wagon”開始實際配備,面向ALTO ECO的改進,徹底減少了滑動阻力。

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