奔驰轿车3,5L-V6汽油机解析(六)
作者:文/江苏 范明强
来源:《汽车维修与保养》 2015年第9期
v6发动机    6.快速多火花点火
    优化直喷式汽油机点火系统的任务是确保即使在点火时刻的临界条件下也能稳定着火,即扩大应用窗口的范围,使得运用的发动机运行工况能够进一步降低燃油消耗和废气排放。因此,作为批量生产发动机能应用的技术措施,一种新型的点火系统为进一步提高燃烧效率提供了一种附加的选择。这种点火系统能够灵活地为所产生的火花提供电能:首先点火变压器所储存的能量被限制在为第一次火花击穿所需的量级上,而在火花击穿以后的点火燃烧阶段则是由点火线圈在短暂的持续时间内补充提供的能量来支持的。这种分成两个阶段的点火能量供给调节方式被称为快速多火花点火(MSI)。由于后续火花数量的增多,即总能量的增大,形成了一个具有较大空间伸展和密度的等离子通道。这种多火花点火是对传统点火部件(点火线圈-护套管-火花塞)的优化。
    由于采用了多火花点火,再次明显扩大了燃烧过程原本就已非常大的稳定燃烧窗口,而后续火花的快速形成能使实际应用的工况移向热力学更为有利的运行工况,从而使得不仅比燃油消耗而且NOX和HC原
始排放进一步降低。图51示出了与传统点火系统(TSZ)相比多火花(MSI)在转速n=1 800r/min和平均有效压力pmi=0.55MPa负荷工况点性能改善潜力的实例。由于燃烧移向热力学更为有利的运行工况点,在发动机稳态运行时,在NOX和HC排放分别降低约5%和50%的同时,燃油消耗降低了约4%。
    7.新的运行模式
    为了扩展稀薄混合汽分层运行的特性曲线场范围,已开发出新型的“均质分层(HOS)”运行模式。至今既有采用压缩行程两次或三次喷油的“分级”分层混合汽运行模式,也有众所周知的进气行程喷油的均质混合汽运行模式。分层运行和均质运行模式的平均有效压力相差大约0.5~0.6MPa。如图52所示,这种新型的均质分层(HOS)运行模式是在进气行程第一次喷油形成稀薄均质混合汽的基础上,在压缩行程点火前再根据特性曲线场运行工况的不同进行单次或两次喷油在火花塞附近形成易于着火的分层混合汽,它是介于上述两种运行模式之间过渡区域的一种新运行模式,替代了分层运行范围上部的运行区域和位于其上方的均质运行范围的一部分运行区域。