马勒小型化示范车

直至下个世纪,内燃机效率将是交通运输中能源消耗和二氧化碳排放的决定性因素。 提高能源效率的一个关键方法便是紧凑型发动机,即小型化理念,该理念是通过高端技术创新减少气缸数量、实现低排放。

凭借小型化概念,可显著提升效率指数,尤其是在标准循环工作点。 但是,在实际运行中效果可能并不理想。 因此,马勒自主研发生产了小型化发动机,并在一系列路况和驾驶状态下计算了车辆实际的燃油消耗。 结果显示,在标准循环和实际运行中,通过小型化技术均可显著降低燃油消耗水平。

目前,小型化理念在欧洲得到广泛推崇,尤其是在汽油发动机的应用方面。 同时在其它快速发展的市场中,小型化理念也日益受到重视。 二氧化碳排放测量在标准循环中进行,而小型化技术正是满足这一要求的关键要素。 通过在低单位燃油消耗范围内调整负荷点,例如朝高负荷调整便可达到这一目标。

然而,提高单位输出和平均压力还会导致其它问题:不仅组件会承受更大的压力,全负荷行程延长和频繁的瞬间操作都会影响实际燃油消耗。

为减低组件的热负荷,必须提高燃油喷射量,以同时达到冷却的效果。 在瞬间操作中,由于排量降低,自然吸气发动机的有效净扭矩更低。 为提高废气涡轮增压机的加速,在具体的应用中必须考虑这一因素。 同时还会导致燃油消耗量增加。

根据车辆类型(如重量)、发动机类型和驾驶风格的不同,终端用户在实际运行中,部分平均消耗量和实际消耗量可能会存在较大的差异。 因此,马勒正在研发相关的辅助技术,力求大幅度降低高度小型化发动机的实际燃油消耗量。

马勒小型化示范车配有自主研发和生产的三缸汽油发动机。 下表中记录了发动机和车辆的技术参数。

马勒小型化发动机和示范车技术参数

马勒小型化发动机
发动机类型直列式、三缸汽油发动机、涡轮增压、直接喷射、每个气缸配置四个气门
排量 [低] 1.2
缸径/冲程[mm] 83.0/73.9
压缩比 9.3:1
输出功率 [kW] 120至5,000和6,000 rpm
最大 扭矩[Nm] 286,1,600和3,500 rpm之间
废气涡轮增压机博世马勒增压系统有限公司 (BMTS),单级废气涡轮增压机
重量[kg] 125 (干重)
马勒示范车
重量[kg] 1,575
燃油消耗NEDC [L/100 km] 5.8
二氧化碳 排放NEDC [g/km] 135
加速0–100 km/h [s] 8.7
加速80–120 km/h [s] 8.9 (第5档)
最高速度[km/h] 213
排放等级 欧洲5 号标准(可满足欧洲6号标准)

通过对路况和驾驶风格进行分析得到了重大发现并确定驾驶风格对燃油消耗有非常显著的影响。 部分与平均燃油消耗值的偏差可通过燃油消耗优化技术解决。 利用上述数据,马勒可以继续开展当前的零部件和系统研发工作,实现进一步降低标准循环和实际驾驶燃油消耗的目标。

为进一步降低现代内燃机的燃油消耗,马勒当前正在研发的技术包括,冷却废气再循环、针对性热管理、摩擦耗能降低、辅助系统电气化和涡轮增压优化技术。 研发的新产品可帮助车辆制造商满足未来降低二氧化碳排放的要求。

在实际运行中,小型化示范车有力地证明了最新的内燃机可大幅度减少燃油消耗。 为充分发挥小型化发动机的优势,在培养适当的驾驶风格的同时还需配合使用马勒生产和研发的众多创新产品和技术。