法规要求的不断严格以及燃油经济性压力的增加，使得点火式发动机的技术也在加速提升，并要求对发动机的细节有更多的了解。尤其是随着新型燃烧方式和喷油方案的出现，要求更深层次地理解缸内的过程，如空气运动和湍流、燃油喷射、混和气形成以及燃烧和污染物形成。为了实现这些目标，也为了贯彻马勒动力总成一直以来奉行的发展新技术的理念，马勒设计出了一台带有燃烧室可视区域的单缸发动机。

燃烧室可视区域

用一个长度为整个活塞冲程的石英缸套代替了普通的气缸。石英缸套靠近燃烧室的一端与缸盖直接合缝，以保证燃烧室透光的完整性（见图1）。

图1  完全可视燃烧室

标准活塞被换成有蓝宝石窗口的光学活塞（见图2），通过这个窗口可以看见约70%的燃烧室。此外还将一个45°紫外线增强型的多层铝质反光镜置入一个开式的筒形过道中，以保证激光和相机的光学通道。该发动机的设计结构允许95mm以下不同缸径发动机的单缸试验。

图2  光学活塞

缸盖和曲轴箱的装配

缸盖是马勒目前生产的一款产品，经过修改可用于进气道喷射、侧面直接喷射或者中央直接喷射；进气道安装了可变滚流装置；另外，气门驱动包含了可变气门正时系统（包括升程可变和启闭时间可变）。

普通发动机运行过程中，由于缸套周围冷却不足以及缸内干燥的运行环境，石英缸套和光学活塞之间会形成一层碳烟。因此，除掉碳烟保证缸内清洁就显得尤为重要。利用一套由液压装置，可滑动支架和可拆卸顶部活塞组成的机构使缸套的拆卸简单快捷（见图3）。

图3  缸套和活塞的快速替换

非可视运行状态

这台发动机的所有光学元件都可以被取下，且只要将其头部装在普通缸套上就可以被重新组装成普通的单缸研究用发动机。

研究工作

这台发动机的第一个任务是协助并完善马勒动力总成的CFD缸内模型。基于这个目的，适用激光光学技术测量流量，并适用粒子成像测速仪（PIV）和激光多普勒风速计（LDA）测量混和气形成。

结束这一任务之后，马勒动力总成将会继续用此单缸发动机来研究新型燃烧方式、燃油喷射、代用燃料和气门驱动系统等新技术。