MERCEDES BENZ C、E-Class柴油車款國內即將上市(二)

記者:整理/Hayabusa 2004-11-15

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計量高壓泵浦減少油耗達0.4公升

共軌系統的高壓泵浦可確保更為精準且有效率的燃油計量輸出,如此將更進一步減少柴油引擎的油耗量。以NEDC循環為基準,新款引擎每百公里油耗量較前一代設計最多可減少0.4公升。

第一代CDI動力系統配備的高壓泵浦在最高速仍能恆定地輸出燃油,此機制是由壓力控制閥依引擎轉速及負載調整控制,其結果為泵浦持續需要較高的作業動力,以至於造成較高油耗及油溫。新發展的高壓泵浦克服了上述的缺點:燃油輸入測量系統可依需求調整噴射流量,依引擎控制組件所計算出所需燃油壓力,泵浦活塞及?筒在適量運作。Mercedes工程師將此設計稱作「需求輸出控制」(requirement-driven delivery control);這個系統大幅降低了ㄧ般引擎運轉中的能量損耗,意即降低了油耗量。

為確保燃油供應的穩定性,Mercedes-Benz車款在油箱中加裝燃油泵浦,這個泵浦在啟動機械驅動系統前採用電力驅動,此裝置可確保將燃油壓力控制在高壓燃油泵浦所需標準壓力的3 bar以內。

新型噴射器提升噴射壓力以降低排放污染

第二代共軌式噴射引擎的另一個重要特性是使用新的七孔噴油嘴,以取代舊有的六孔設計,新的噴射器設計將噴油嘴直徑縮小20%,將燃油流量降低14%為每30秒380立方公分;如此一來,燃油可更均勻地分布在燃燒室內,並提升汽化程度,尤其在測量粒子排放量時更能彰顯此項技術的功效:CDI引擎排放廢氣中的微粒子含量百分比大量降低。

然而,由於噴油嘴孔徑縮小,燃油流量受到限制,這將延長噴射時程,在高動力輸出時反而是負面影響。因此,Mercedes工程師將燃油壓力標準自1350 bar調升至1600 bar,用以縮短噴射時程。這正是所有的共軌式引擎得以在低引擎轉速時也能同時提供引擎高壓的原因。

雙導向噴射減低引擎噪音

尖端的共軌式噴射科技同時也提供Mercedes工程師們機會,進一步深究低運轉噪音的改善,其關鍵為噴射導向技術:與其他間接噴射引擎相反,Mercedes-Benz 所獨創的CDI 引擎兩階段燃油噴射系統,能讓工程師設計降低直噴引擎所引起的噪音。在燃油噴射進入汽缸前僅幾百萬分之ㄧ秒,系統會先將少量的燃油送入汽缸並燃燒,將燃燒室提前升溫,已預熱好的汽缸能提供燃油在其後主要的噴射階段更好的啟動基礎。因此,汽缸中溫度及壓力不再如從前未配備噴射導向裝置時般暴起暴落,進而降低運轉噪音。

雙段噴射技術使 Mercedes 工程師讓第二代 CDI 引擎的開發更甄完美。新一代1600 bar高壓噴射器的強力電磁線圈作用大幅減短前導噴射及主要噴射間隔,這代表著少量的流量能在僅僅百萬分之ㄧ秒中兩次導入燃燒室,確保更好的預熱。引擎運轉噪音量的差異非常明顯,燃燒引起的噪音又再次大幅降低。 CDI 引擎的空氣濾淨器也是經過特別設計的,進氣量約達35%的幅度並減少壓力損耗,空氣濾淨器進氣管中特殊設計的寬帶式消音器及 Helmholtz 共鳴器也證實可降低引擎噪音。

反向平衡軸抵銷四缸引擎的震動

220 CDI 的四缸動力系統中,Mercedes 工程師首次將反向平衡軸應用於柴油引擎以進一步改善引擎運轉震動,反向平衡軸包含兩組與引擎曲軸反向倍速運轉的平衡桿,此裝置可以抵消因活塞運轉而造成震動的慣性力。

反向平衡軸平衡桿的尺寸、重量及安排均經精密計算以和諧抵消四缸引擎的震動力,這項技術大幅降低了運轉噪音及震動,同時提升乘坐的舒適性。

配有反向平衡桿件的外罩位於油箱中,並從下方捍接於曲軸箱上,由連接於曲軸桿上的齒輪驅動反向平衡桿件,經由連結的兩個螺旋狀齒輪機制同步運轉確保反向平衡桿件隨時保持反向修正旋轉速度,另由一孔通向四缸引擎曲軸箱提供反向平衡器穩定的潤滑油供給。

新科技依引擎承載控制廢氣循環

新發展的空氣濾淨器含有一個可精確測量進氣的熱膠膜流量感知器,此感知器可提供有關依引擎承載及轉速準確控制廢氣循環(exhaust gas recirculation, EGR)所需的資訊,因此,這些資訊亦能幫助減低排放量,循環廢氣與渦輪推進器所輸入的新進空氣依所需比例在混合室中混合,具有能準確測量氣流的電子控制式廢氣循環閥,將可依需求調整最適合的"進氣/廢氣"比例。

兩組觸媒轉化器淨化柴油引擎廢氣

四缸及五缸引擎的廢氣排放系統包含兩組氧化觸媒轉化器:ㄧ組2.1或2.5公升容量的下套式轉化器及另一組1.8或2.1公升容量的下層式轉化器。在六缸小轎車中,4.1公升的下套式觸媒轉化器即可將廢氣排放量降低至符合EU-3排放標準;五缸及六缸引擎的後置排放系統為雙管設計,每ㄧ排氣管消音器排氣量皆達14.7公升,且所有管路均以不鏽鋼製成。