据通用发动机研发中心总经理兼柴油机部门主任Pierpaolo Antonioli先生介绍,通用全新1.6L CDTI Ecotec机组已经亮相于Opel/Vauxhall Zafira Tourer等车辆,这种发动机之所以意义重大,不仅是因为它有先进技术,而且还因为它代表了新一代柴油机。
Pierpaolo Antonioli先生说道:“大家现在看到的,是来自我们新架构的首台新柴油发动机。今天,我们谈论的是1.6L排量的发动机,将来,我们还会谈论其他可能性。”
由于有那么许多的第一,显然,Pierpaolo Antonioli先生对其工程设计团队在创造这种新发动机方面所作的努力颇感骄傲。“这是配有铝缸体的第一台柴油发动机,使得质量减轻了20kg。”他不无高兴地评论说。除了缸体质量减轻之外,铝制缸体加上铝板底座让结构方面的进一步改进得以实现。
Pierpaolo Antonioli先生解释说:“在这两个部分使用铝材,让我们可以保证振动和噪声都非常低。”
配备欧宝的“蓝色喷射”(BlueInjection) SCR技术,1.6L CDTI已经达到欧Ⅶ排放法规要求,CO2排放量仅为109g/km,100kW的动力输出辅之以320Nm的转矩。与将被其取代的1.7L柴油机相比,欧宝1.6L柴油机功率增加了4.6%,而转矩提高了6.6%。当与欧宝系列类似的动力强劲的2L柴油机相比,新的小型化柴油机燃料消耗降低了10%。
有意思的是,通用发动机研发中心选择的是支持压电设计的电装电磁螺旋喷射器。正如Pierpaolo Antonioli先生所解释的那样:“我们的系统允许200?MPa的压力,而没有选择压电的原因是在过去使用这种技术主要是为了可以使用高的喷射压力和进行更好的控制;但是采用如本系统上使用的下一代电磁螺旋喷射,我们可以获得与压电技术同样水平的压力和可控性,而没有与之相关联的弊病。”为了控制燃烧,在电热塞内采用了高技术压力传感器系统,通用在其先前的发动机上使用过这种装置。其小型化柴油机还得益于新的ECU、闭环燃烧控制和利用进气歧管上涡流摺瓣进行的涡流控制等。
一个两级EGR冷却器被整合到动力系内,让发动机能够将冷却温度控制到Pierpaolo Antonioli先生描述为“非常高效冷却系统”的那个点上。一台可变排量油泵与真空泵整合到一起,有助于进一步降低排放和改善燃料消耗。Pierpaolo Antonioli先生解释说:“我们有一个电子开关,让我们可以用两种不同的压力水平工作。这让我们能够降低润滑剂的用量,反过来又降低了所需能量。
“其次,我们还使用一个由开关控制的活塞冷却喷射器,这意味着我们可以选择冷却活塞,或者选择不对活塞进行冷却。具体喷射器采用非常高的载荷和转速,所以,实际上我们可以保证这台发动机发挥出100kW/L,甚至多于63kW/L以上的性能,这种性能是一个很伟大的成绩。”Pierpaolo Antonioli先生表示。
燃烧室的设计可承受180MPa的压力,这意味着让通用为将来1.6L发动机研发更高动力输出留有余地。Pierpaolo Antonioli先生补充说:“没有任何问题,我们可以达到119kW以上,但是,那可能需要更换涡轮增压器。”不过,对于现有动力输出,来自于博格华纳公司的VGT装置应该足够了。
发动机系统上的工作开始于2008年,新柴油机的开发用了4年的时间。但是,Pierpaolo Antonioli先生表示,对于通用而言,这是典型的时间架构。尽管这样说,这台发动机仍然是通用汽进行模拟仿真最多的一款发动机。他还解释说:“在生产制造单一原型机之前,我们对每件事情都进行了分析。我们对发动机的完整特性进行了模拟仿真,所以与诸如欧Ⅴ和欧Ⅵ产品等其他发动机相比,这款发动机只是在进行了完全的模拟仿真之后才进行生产制造的。”
在不少模拟仿真阶段中使用了Unigraphics软件,另外,具体零件的开发还使用了来自不同软件包的额外工具如动态性能、NVH性能和燃烧等。最后,Pierpaolo Antonioli先生说道:“当然,在我们制造第一款原型机时是存在一些问题的,但是,真的非常接近我们模拟仿真的情况。对于能根据精确的数学数据开发和制造发动机,我们感到非常自豪。这为我们的未来发展指出了道路。”
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