发布时间:2014-09-19 来源:盖世汽车网
日前,欧宝汽车公司在巴黎“2014年巴黎国际汽车展”上宣布推出了其全新一代2.0升涡轮增压柴油发动机。其中,该发动机将应用在欧宝Insignia车型和Zafira Tourer车型上首发亮相。该发动机的动力输出可达125千瓦(约合170马力),峰值扭矩可达400牛米(约合295磅英尺)。该发动机的推出将替换掉欧宝汽车公司目前的柴油发动机阵容中最顶级的CDTI柴油发动机。其中以上欧宝CDTI柴油发动机动力输出为120千瓦(约合163马力)。此外,2014年巴黎国际汽车展举办时间为2014年10月4日-10月19日。
以上全新欧宝柴油发动机是一款符合欧六排放标准的柴油发动机,其动力输出提升了5%,峰值扭矩增加了14%,同时还降低了汽车的燃油消耗和二氧化碳排放。由于欧宝汽车公司一直致力于汽车噪声工程方面的工作,其主要目的就是最大程度地提升车辆的噪声、振动、平顺性等性能。因此,以上全新欧宝柴油发动机运行相比以往也变得更加的安静平顺。
该柴油发动机能量输出可以达到85马力/升,其能量密度与欧宝全新一代的1.6CDTI发动机保持一致。在发动机转速达到1750转/分钟-2500转/分钟时其峰值扭矩可以达到最大为400牛米,在发动机转速是3750转/分钟时其可以达到最大功率125千瓦(约合179马力)。
有消息称,该柴油发动机计划于明年上市。同时,该发动机作为欧宝汽车公司在其德国国内研发中心研制的首台大型柴油发动机,其研发过程同时得到了欧宝北美公司的大力支持。此外,该发动机计划将于欧宝汽车公司德国凯泽斯劳滕发动机工厂进行量产制造。以上德国凯泽斯劳滕发动机工厂还生产了北美版雪佛兰科鲁兹的2.0升柴油发动机。
该柴油发动机具有以上卓越性能表现的关键因素就是其采用了全新设计的燃烧室结构、优化重新设计的发动机进气口以及一个喷射压力可以达到2000巴且每个气缸工作循环具有多达10次燃油喷射的全新燃油喷射系统。以上发动机进行的改进不仅保证了发动机的高功率、提高了发动机燃油雾化效果,同时还使得车辆的行驶越来越安静。以上全新结构设计的燃烧室在得到其最终的最优前五组数值前,其经过了超过80台电脑的联合模拟仿真。
该发动机还采用了可变尺寸的涡轮增压器。以上可变尺寸涡轮增压器采用了电力驱动的执行器来完成可变涡轮增压的目的,其电力驱动执行器与气压执行器相比前者响应速度提升了20%。该发动机的可变尺寸涡轮增压器采用了紧凑结构设计和内置的冷却器,这样不仅降低了涡轮增压器与发动机之间的空气流量,而且还增大了发动机启动时缸内压力的提升速度。考虑到发动机的持久耐用性能,该发动机的涡轮增压器采用的是水冷方式,同时发动机燃油入口还配备了燃油过滤器,这样一来就可以进一步减少轴承系统中的磨损情况。
以上发动机的可变尺寸涡轮增压器和废气再循环组件为了实现最优化的工作效率被设计成为了单独的系统结构。其中,废气再循环系统的设计采用的就是一种全新的不锈钢散热器,以上全新不锈钢散热器制冷效率可以达到90%。
该发动机还配备有一个集成的水冷废气再循环系统旁通阀,该旁通阀可以降低发动机内的压力差别。此外,该旁通阀还采用了闭环控制系统,通过该系统的应用可以使发动机在瞬时工况下大幅降低发动机尾气中氮氧化物和颗粒污染物的含量,同时还可以改善发动机碳氢化合物和一氧化碳的排放。
对该发动机在不同工况下进行噪声、振动、平顺性方面持续不断的改进正是该发动机设计目的的关键所在。其中,在该发动机的第一台原理样机研制推出之前,该发动机的某些部件甚至某些子系统就已经进行了计算机辅助工程声学优化循环设计的工作。
以上该发动机进行的结构性改进主要针对的是发动机的两大噪音产生区域:发动机顶部和发动机底部。该发动机采用了全新设计的铝制缸盖提高了发动机噪音衰减,该发动机缸盖还增配采用了一个去耦设计的塑料凸轮盖,在该凸轮盖上还配备有独立的固定件和密封垫片等。此外,该发动机的进气歧管外面还包裹有一层由吸音材料制成的独立外壳盖。
底部模块
在该发动机的底部还配备有一个全新的平衡轴模块,该平衡轴采用的是高压铸铝材料。以上平衡轴模块配备有两个反向旋转的轴,该轴的采用可以降低发动机83%的二阶振动。该发动机曲轴还配备有一个斜齿轮,该斜齿轮主要驱动其中的一根平衡轴,而该平衡轴又会驱动发动机的另一根平衡轴。相互垂直的传动方式可以保证齿轮之间的有效啮合,消除齿轮传动间隙从而降低甚至消除齿轮传动的噪声。通过细致的分析,以上两平衡轴系统均采用了滑动轴承取代了之前的滚动轴承,通过该设计可以进一步降低发动机噪声、振动,提升发动机平顺性,并降低发动机的重量。
该发动机的油底壳也采用了全新的结构设计。其早先的发动机采用的是一体式单层结构设计方案,而现在采用的是两层式结构设计。在发动机顶层承受高压的外面还配备有一层金属片结构,该外层结构采用的是压铸铝材料。针对该发动机油底壳的内外双层加强筋结构还进行了相关的分析循环,这进一步的提升了发动机的噪声、振动、平顺性。
除以上方法外,该发动机降低工作噪声的声音工程方面的方法还包括优化设计的燃油喷射方法(该方法可以在保证发动机燃油经济性情况下降低发动机的燃烧工作噪声)、符合声学设计的发动机铸铁缸体加强筋、可变尺寸涡轮增压器压缩机叶轮与涡轮增压器叶轮的平衡方法以及经过改进的正时皮带啮合方法与皮带安装盖分离式安装点等方法。
正是由于以上改进设计和先进技术的应用,该柴油发动机的噪声在整个工作范围内都比上一代发动机要低。其中在发动机怠速情况下,该全新发动机与其上一代发动机相比其噪声要低5分贝。
该发动机还配备了可选择性催化还原系统,通过该欧宝“绿色喷油”(BlueInjection)可选择性催化还原系统的应用该全新2.0升柴油发动机的尾气排放达到了欧宝汽油发动机的排放水平。通过采用该系统的应用使得该柴油发动机完全满足欧六的排放标准。
以上欧宝“绿色喷油”系统是一种车辆后处理系统,该系统可以消除发动机尾气中的氮氧化物有害气体。在进入可选择性催化还原系统之前,柴油颗粒污染物过滤器之后,发动机尾气中会添入少量的AdBlue(柴油机尾气处理液,国内俗称为汽车尿素、车用尿素、汽车环保尿素)。此时,发动机尾气会迅速转变为了氨,同时此过程产生的氨又会被可选择性催化还原剂吸收。尾气中的氮氧化物在经过汽车排气系统时又会与氨发生化学反应,在该化学反应中有害的氮氧化物会被转化为无害的氮气和水蒸气。
以上AdBlue柴油机尾气处理液的方法可以应用在普通加油站、欧宝汽车经销商或者储油罐中。其中,利用储油罐为汽车加油可以根据需要用一根输油管道为周围的汽车完成加油。