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剖析宝马采用全可变气门机构的V8双涡轮增压器直喷式汽油机(上)
来源:汽车亚博博彩合法吗--任意三数字加yabo.com直达官网与保养??作者:佚名??2019-06-16 08:12:10

??? 宝马公司新款V8增压直喷式汽油机采用了汽油缸内直接喷射、Valvetronic全可变气门机构和双涡轮增压器等先进技术,其开发的主要目标是明显降低油耗、适度提高功率和推出4.0L排量的变型机,它首次同时搭载于宝马公司的新型6系列Gran Coup e轿车和5系列GranTurismo轿车以及6系列和改进版7系列轿车。

??? 一、主要特点
??? 直至2008年,宝马公司的V8直喷式汽油机都被设计成传统的自然吸气机型,并已充分挖掘了其排量的功率潜力。从2008年起,这种等级所有改进的后续机型都采用了双涡轮增压器技术,以使用户在低转速时就能使用到高的发动机功率和扭矩。
??? 图1所示为宝马公司这种新款VS直喷式汽油机。它通过将发动机进排气侧互换位置,已将废气涡轮增压器和近发动机催化转化器都布置在发动机v形夹角空间内,采取了独特的绝热设计和中间冷却的增压空气,这种结构布置型式具有决定性意义的总体外形尺寸方面的优势,以至于这种机型能够无需特别的适应性匹配就能搭载于所有的车型系列,而且这种结构布置型式还提供了特别短而紧凑的空气供应管路,使得压力损失较小,再与最佳的废气涡轮增压器设计和直接喷射相结合,发动机能够获得几乎无滞后的加速响应性能。

??? 二、设计方案
??? 这种机型将高温部件布置在V形夹角空间内,同时仍保证了与老机型尽可能高的零部件通用化率的优点,并通过匹配新一代Valvetronic全可变气门机构、应用可调式机械冷却水泵、采取各种不同的降低摩擦措施和改进喷油系统实现了动力性能的优化。该机型搭载于改进版BMW 750i轿车上,除了在发动机方面采取的措施之外,还引入了发动机启动一停机功能和改进型8挡自动变速器,从而使新欧洲行驶循环(NEFZ)的油耗降低了25%。

??? 三、基础发动机
??? 汽缸体曲轴箱和曲柄连杆机构在很大程度上继承了老机型的结构,其中全铝(铝硅合金)汽缸体曲轴箱采用了顶面封闭式结构型式,汽缸工作表面采用时效晰磨工艺,并具有主轴承盖框架底座。钢曲轴采用模锻扭转成形工艺制成,其轴颈表面经感应淬火硬化。模锻钢连杆大头采用涨裂工艺分离。铝活塞采用喷涂铁涂层,第1道活塞环槽经阳极化硬化处理。随着气门机构的改进,在保持位于燃烧室顶面中央的喷油器和火花塞安装孔不变的情况下,重新调整气门夹角。汽缸盖冷却水套中冷却水的横向流动也重新进行了优化。在保持汽缸直径不变的情况下,用于中国市场的4.0L变型机仅通过采用合适的曲柄连杆机构就能实现。

??? 四、机内冷却调节
??? 为了避免热损失,基础发动机中的冷却液通道全部集成在汽缸盖和汽缸体中,它们都被调整到使曲柄连杆机构和汽缸盖上配气机构零件均处于最佳的温度状态。在V形夹角机油最初通道(图2左图中黄色箭头)两侧反向流动的冷却液初始段(图2中红色箭头)流程中,通过冷却液加热机油,将热量传导到曲轴轴承结构和两排汽缸列的配气机构中(图2右图)。

????? 按照以节油为目标的热管理的需要,应用了新开发的按温度机械调节的冷却液泵,其功能是在发动机暖机运行阶段减少90%的冷却液流量,以达到汽缸体冷却水套中最佳的保温效果。这种调节装置由一个常规的冷却液泵叶轮以及位于其圆周外围的自行反作用式调节单元(图3中用橙色表示)组成,其中一个始终有冷却液环流过的传统蜡式感温元件被作为温控执行器(80℃开启),它借助于其线性活塞行程使叶轮圆周外围的转动滑移节流环产生转动和轴向位移调节(图3中箭头所示)。为了实现自动调节和进行温度监测,节流环打开10%的泵水能力已顾及到可靠的发动机出水温度,并由位置靠近出水口的冷却液温度传感器进行监测。为了在冷却液温度低于80℃情况下,确保在动态功率发挥时能克服调节惯性,从3 500r/min转速起这种调节装置依靠泵水压力就能使系统无滞后地转换到全泵水量。

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