東京車(chē)展綜述：35km/L的輕型車(chē)（二）

35km/L的輕型車(chē)

　　提出要使汽油發(fā)動(dòng)機輕型車(chē)的燃效飛躍性提高目標的是大發(fā)工業(yè)。雖因是輕型車(chē)而無(wú)法直接比較，但大發(fā)此次公開(kāi)了達到與上述Aqua相當的35km/L以上的雙缸直噴渦輪發(fā)動(dòng)機和配備該發(fā)動(dòng)機的概念車(chē)“D-X”（圖4）。

圖4 ：大發(fā)的概念車(chē)“D-X”與正在開(kāi)發(fā)的雙缸直噴渦輪發(fā)動(dòng)機
D-X是雙座跑車(chē)（a）。尺寸為長(cháng)3395×寬1475×高1275mm。正在開(kāi)發(fā)的發(fā)動(dòng)機為雙缸直噴渦輪式，燃效目標是35km/L?！安粌H是跑車(chē)，普通輕型車(chē)的配備也在考慮之中”（該公司解說(shuō)員）。

　　該發(fā)動(dòng)機主要面向輕型車(chē)，排量660mL，最高輸出功率為47kW/6000rpm，最大扭矩為110N·m/2000rpm。該公司2011年9月推出的“Mira e：S”排量相同，燃效為30.0km/L，但最高輸出功率只有38kW，最大扭矩只有60N·m，遠遠低于D-X?？紤]到輸出功率與扭矩的增加，可以說(shuō)新發(fā)動(dòng)機的燃效有了飛躍性提高。

　　大發(fā)工業(yè)在2009年舉行的上屆東京車(chē)展上展出過(guò)這款發(fā)動(dòng)機，當時(shí)的主要特征有：①是熱損失少的雙缸發(fā)動(dòng)機；②增壓（增加吸氣量）的主要目的是增加EGR量，從而改善燃效（燃效改善）；③是直噴發(fā)動(dòng)機。此次，該公司首次提出了通過(guò)使用自自主開(kāi)發(fā)的主動(dòng)點(diǎn)火進(jìn)一步提高燃效，使燃效達到35km/L以上的目標。

　　主動(dòng)點(diǎn)火是在通常的火花塞點(diǎn)火時(shí)，通過(guò)向火花塞加載高頻電壓，令燃燒室內產(chǎn)生高頻電場(chǎng)，使混合氣體成為反應性高的游離基（帶有不成對電子的原子和分子等），從而更易燃燒的方法。該發(fā)動(dòng)機為降低泵吸損失改善燃效，而增加了EGR量，但一味增加會(huì )使燃燒趨于不穩定*4。所以采用主動(dòng)點(diǎn)火以使燃燒穩定。

　　*4：泵吸損失：氣缸在吸、排氣時(shí)發(fā)生的能量損失。吸氣閥和排氣閥打開(kāi)時(shí)吸排氣的阻力會(huì )變小小，因此泵吸損失會(huì )變小，因而可以提高燃效。

　　主動(dòng)點(diǎn)火具有提高燃燒速度的效果。圖5是主動(dòng)點(diǎn)火使用的點(diǎn)火火花塞結構，通常的點(diǎn)火火花塞只有一個(gè)線(xiàn)圈（左側），但主動(dòng)點(diǎn)火需要加載高頻電壓，因此增加了第2個(gè)線(xiàn)圈。

圖5：主動(dòng)點(diǎn)火火花塞的結構
點(diǎn)火后，第2個(gè)線(xiàn)圈立即在燃燒室內形成高頻電場(chǎng)，羥基、氮、氧會(huì )生成游離基，反應性提升從而可一舉燃燒。

　　點(diǎn)火時(shí)，從0加載到最大6kV的高頻電壓時(shí)，燃燒室內就會(huì )產(chǎn)生高頻電場(chǎng)，羥基、氮和氧會(huì )生成游離基，反應性提高并可一舉燃燒。其結果，因燃燒穩定，EGR的導入量可以增加到30～40％（Mira e：S為20～25％）。這樣減少了泵吸損失，所以燃效可大幅提升。這種主動(dòng)點(diǎn)火也可適用于三缸和四缸發(fā)動(dòng)機。

　　但還存在課題。實(shí)用化面臨的最大障礙，據稱(chēng)是雙缸發(fā)動(dòng)機振動(dòng)原理性增加的處理措施。

小型車(chē)也要達到32km/L

　　鈴木展示了概念車(chē)“REGINA”，配備了正在面向小型車(chē)開(kāi)發(fā)的800mL排量直噴渦輪發(fā)動(dòng)機（圖6）。據稱(chēng)其燃效以32km/L以上*5為目標。并稱(chēng)該車(chē)采用的技術(shù)將成為力爭在今后推出的市售車(chē)的基礎。設想配備在比“雨燕”小一圈的小型車(chē)（A級）上。發(fā)動(dòng)機的氣缸數和最高輸出功率等性能參數未公布。但據稱(chēng)其壓縮比高，擁有很多可在其他排量發(fā)動(dòng)機上推開(kāi)的技術(shù)要素。該發(fā)動(dòng)機可與新開(kāi)發(fā)的無(wú)級變速箱（CVT）和具備減速能量再生功能的怠速停止機構結合使用。

　　*5：歐州復合模式的二氧化碳排放量為70g/km以下。

圖6：鈴木的概念車(chē)“REGINA”
以新開(kāi)發(fā)的發(fā)動(dòng)機和徹底輕量化、降低空氣阻力，配備汽油發(fā)動(dòng)機的小型車(chē)，其燃效以32km/L以上為目標。發(fā)動(dòng)機的詳情尚未公布。車(chē)量為730kg，與輕型車(chē)相當。

　　REGINA除該發(fā)動(dòng)機之外，還采用了比現行底盤(pán)大約輕100kg的新底盤(pán)（包括懸掛等車(chē)輪支撐部件）。車(chē)輛重量實(shí)現了與輕型車(chē)相當的730kg，對提高燃效作出了貢獻。

　　鈴木還展示了燃效為30.2km/L的“ALTO ECO”的低燃耗技術(shù)。該車(chē)在“ALTO”的基礎上，改進(jìn)了發(fā)動(dòng)機，減輕了車(chē)體重量。ALTO ECO的燃效比大發(fā)工業(yè)Mira e：S的30.0km/L高出了0.2km/L。

　　ALTO ECO的發(fā)動(dòng)機不是ALTO配備的“K6A型”，而是從2011年1月上市的“MR Wagon”開(kāi)始配備的“RO6A型”。這種新型發(fā)動(dòng)機徹底減少了滑動(dòng)阻力進(jìn)一步提高了燃效（圖7）。具體為，提高凸輪軸和曲軸軸承的表面粗糙度，把活塞裙（活塞下部的缸徑內壁與滑動(dòng)部分）的樹(shù)脂涂層改為波狀圖案，使潤滑油不易流失以提高潤滑性。還有把曲軸軸承的寬度縮小約10％以降低摩擦等，通過(guò)細微改善的積累，ALTO ECO實(shí)現了輕型車(chē)的頂級燃效。

圖7：鈴木“ALTO ECO”配備的改良RO6A型發(fā)動(dòng)機
RO6A型已經(jīng)從2011年1月上市的“MR Wagon”開(kāi)始實(shí)際配備，面向ALTO ECO的改進(jìn)，徹底減少了滑動(dòng)阻力。