馬力大、靈活性好、運轉噪音小以及更經濟——柴油發動機與汽油發動機的動力性能不相上下,而且,就燃油經濟性而言,柴油機比火花點火式發動機的燃油經濟性明顯占有優勢。
由雷諾和日產共同開發的gR發動機是一款排量為1995cc的4缸發動機,配備16氣閥,缸徑84毫米,沖程90,壓縮比可達16:1。這款發動機有2個型號,功率分別為110千瓦和127千瓦。兩個型號的發動機都配有6檔手動變速器,變速比隨車型不同而有所變化。
裝在雷諾梅甘娜微型轎車上的110千瓦型號的發動機是 C級車中效率最高的幾個型號之一。轉速為2000:Pm,最大扭矩為34ONm。每百公里油耗為54升,且二氧化碳的排放只有144克/公里。
當然,對于柴油機而言,氮氧化物和顆粒物是主要的污染物。要降低這兩種污染物的排放需要對空燃比和噴油進行細致的優化。這款發動機上一整套技術的運用保證了其排放能夠達到歐洲4號標準。
為了從源頭上就降低污染性,一部分廢氣立即從燃燒室里回流,再次噴入進氣管。電子發動機管理系統根據發動機的不同參數,通過控制閥門來改變廢氣的再循環量。還有一個中冷器來控制再循環廢氣的溫度。
127千瓦型號的發動機上還配有可再生的顆粒過濾器。它可以將廢氣中的油煙顆粒去除。當過濾器溢滿時,發動機就會重新開始再生循環過程。大約每500到1000公里就需要進行一次再生循環,每次持續大約20分鐘。在此期間,通過第二次后噴射給廢氣加熱。當溫度達到570 ℃ 以上時,過濾器里積聚的油煙開始氧化,然后被清除。這樣過濾器就恢復清潔了,可再次過濾油煙顆粒。
127千瓦型號的發動機裝在拉古娜系列轎車上,它的功率在 D 級別轎車中是頂級的。最大扭矩為360Nm,可在1750 ' 300Orpm范圍內取得。
共軌式燃油系統、可變幾何形狀渦輪增壓器和壓電式噴油器保證了這樣的高性能。但還要確保發動機噪音水平適當,而這是技術上的一個非常嚴峻的挑戰。
共軌式噴油器以1600個大氣壓的噴油壓力,通過每個氣缸的4個氣閥將燃油噴入,以獲得更好的空氣/燃油混合。系統采用博世公司提供的壓電式噴油器。這種噴油器更精確,而且比電磁閥噴油器快4倍。
噴油器的速度足以在一個點火循環中進行5次噴油。通過兩次預噴射緩緩燃燒,以改善聲音特性以及減少發動機敲缸的可能性。主噴射產生扭矩和功率:第一次后噴射可燒掉一部分油煙,第二次用來使微粒過濾器再生。
進排氣口在氣缸蓋上是彼此相對的,這樣每根凸輪軸可同時控制進氣閥和排氣閥。因為氣缸的每一側都有進氣口,且進入燃燒室的角度不同,這樣就產生了雙渦流。結果,進氣口的充氣能力和掃氣能力都得以增強。
控制噪音水平是設計過程中需要優先考慮的問題。發動機采用的深裙部鑄鐵氣缸體、鋁合金軸承支架梯可吸收振動。
127千瓦型號的發動機還裝有雙平衡軸,可平衡發動機轉動時產生的振動,這在發動機高轉速的時候作用尤其明顯。
雙質量減振飛輪可以起到聲音過濾器的作用,能夠抵消發動機正常運轉時微小速度變化的影響。飛輪在發動機和離合器之間有一個帶彈簧的質塊。它可以過濾掉低速時曲軸的不連續移動。
變速箱也能夠起到降低傳動系統噪音的作用。3軸6檔變速器采用壓力鑄造的鋁合金外殼來降低重量。曲面的變速箱外殼離軸和齒輪更近,這樣可以減少共振。雷諾和日產共投資5億歐元(合487億人民幣)來開發這款發動機,其中2億歐元(合195億人民幣)用于產品和工藝設計上。工業開發占其中的25億歐元(合人民幣244億)。供貨廠家設備占5000萬歐元(合487億人民幣)。
發動機在法國的cl如n工廠制造,這里的動力傳動系產量占雷諾和日產的40%。去年該廠生產了78萬臺發動機和88萬臺變速箱。
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