● 獨(dú)特的4-2-1排氣歧管
說完創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)是如何實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)奧托循環(huán)與米勒循環(huán)切換的。下面我們就要研究一下該發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)現(xiàn)13:1超高壓縮比時(shí)是如何盡量避免爆震現(xiàn)象發(fā)生的,?個(gè)中秘密就在于一種稱為“4-2-1排氣歧管”的零部件。4-2-1排氣歧管在民用汽車上似乎說得不多,,但是在改裝車上則是再普通不過的技術(shù)了,。最顯著的功效就是抑制排氣干涉,提升氣缸排出廢氣的效率,,能增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)扭矩輸出。
從上圖中可以看到,,如果采用4-1排氣歧管的話,在2000-8000rpm的工作范圍內(nèi),,排氣行程相鄰的兩個(gè)氣缸的排氣壓力會(huì)相互干涉,,導(dǎo)致廢氣殘留量的增加,,氣缸溫度上升,高溫導(dǎo)致混合氣被提前點(diǎn)燃,,就產(chǎn)生爆震了,。而采用4-2-1排氣歧管后則能避免上述干涉現(xiàn)象,,從而緩解了發(fā)動(dòng)機(jī)爆震現(xiàn)象,。
為增強(qiáng)“掃氣”效果,,發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣門重疊角需要足夠大,,以排干凈燃燒后的廢氣,。但進(jìn)排氣門重疊角增大遇上排氣干涉現(xiàn)象,,就不能保證良好的“掃氣”效果了,。因?yàn)閬碜云渌麣飧椎呐艢飧邏翰〞?huì)影響相鄰氣缸的排氣節(jié)奏,,增大了爆震幾率,。上面提到的4-2-1排氣歧管就能很好解決排氣干涉的問題,,從而使得用普通汽油實(shí)現(xiàn)13:1超高壓縮比成為可能,。
『氣門重疊角就是在排氣行程末尾,進(jìn)排氣門同時(shí)打開的那段時(shí)間,,曲軸轉(zhuǎn)過的角度』
值得注意的是,過去采用歧管噴射的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),如果進(jìn)排氣門重疊角設(shè)置得太大,,而配氣相位設(shè)置不合理,便會(huì)導(dǎo)致在“掃氣”過程中含有汽油的新鮮混合氣白白進(jìn)入到排氣歧管,,增加了油耗。而馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是一款直噴發(fā)動(dòng)機(jī),噴油發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮行程。也就是說,排氣行程中用于“掃氣”的是來自于進(jìn)氣門取之不竭的新鮮空氣,!所以馬自達(dá)在設(shè)置該發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門重疊角的時(shí)候,,只需保證“掃氣的效果”,,而無需考慮燃油的浪費(fèi),。
4-2-1排氣歧管的弊端:
解決了13:1高壓縮比的問題,咱們現(xiàn)在來討論下排放問題,。汽車上的三元催化器必須達(dá)到400-800攝氏度才能高效地把汽車尾氣轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境無害的氣體,。所以如何讓三元催化器快速升溫,降低暖機(jī)工況下的尾氣排放,,是所有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)所必須考慮的問題,。
創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在滿足歐VI(國VI)的排放標(biāo)準(zhǔn)。但該發(fā)動(dòng)機(jī)過長(zhǎng)的排氣歧管必然導(dǎo)致三元催化器溫度提升較慢,。工程師通過在冷車怠速階段采用排氣溫度較高的奧托循環(huán),,推遲點(diǎn)火時(shí)間以及提高怠速轉(zhuǎn)速,,保證了三元催化器能快速達(dá)到最適工作溫度,減少了排放,。很顯然,,該發(fā)動(dòng)機(jī)在冷車怠速階段油耗會(huì)相對(duì)較高,。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排放最高能達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)的問題,日本的工程師并未給予確切的回應(yīng),。
編輯認(rèn)為,鑒于創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)4-2-1排氣歧管相對(duì)較長(zhǎng)的固有特征,像一些新型發(fā)動(dòng)機(jī)那樣采用靠近排氣歧管的三元催化器來提升暖機(jī)工況的排放標(biāo)準(zhǔn)是不可能的了,。為進(jìn)一步降低暖機(jī)工況下的HC排放,馬自達(dá)只能尋求新型催化器或其他技術(shù)手段,。歐VII排放標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)在2018-2020年間開始強(qiáng)制實(shí)施,馬自達(dá)能拿出什么樣的對(duì)策,我們拭目而待!
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