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路虎并行顺序起动涡轮增压系统优势汇总

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作者来源: 未知 ????? 发布时间:2024-01-19

  新型路虎TDV6 3.0升 发动机的一个主要特点是其独特的并行顺序起动涡轮增压器系统,这是全球范围内该类产品首次被应用在V 型发动机上。双涡轮增压器在整个发动机转速范围内输出强大扭矩,提供更快的节气门响应并降低二氧化碳排放。它们顺序起动投入工作,在低转速下提供无以伦比的响应速度和同级最优的扭矩,在高转速下同样提供超强动力。

  驱动涡轮增压器需要排气装置提供压力,因而在发动机中产生泵吸损失并增加燃油消耗。在发动机管理系统的控制下,当次级涡轮增压器不需要工作时,阀门会将其从排气气流侧和发动机进气道侧同时隔离。连接两个歧管的平衡管让废气从两个歧管中进入主涡轮增压器。

  新型 3.0升柴油发动机从怠速状态到提供 500 牛米的扭矩仅需 500 毫秒,从驾驶者角度来看,这意味着瞬间获得 83% 的最大扭矩,远胜于竞争机型 其他很多柴油发动机在低转速下会出现涡轮迟滞现象。

   大多数时间只有一个涡轮增压器投入使用(高速巡航或加速除外)。由于它是中型涡轮增压器,而不是具有可变几何的大型涡轮增压器,所以响应速度出色,没有明显迟滞。

   由于大多数时间内只有一个涡轮增压器投入使用,泵吸损失得以减小。

   比串行涡轮增压器系统效率高,串行系统的主涡轮增压器较小,排气背压高,因而增加泵吸损失和燃油消耗。

  新型共轨燃油喷射系统可在 2000 巴压力下的每个循环中提供最多 5 次喷射。每个喷嘴上有七个小孔,燃油细雾就从这些小孔中喷入气缸。高压喷油系统提高功率、降低燃油消耗,同时减少二氧化碳排放和微粒排放。新型高速压电喷油器的设计可将喷射噪音保持在最低水平。

  电流通过压电水晶组,使其膨胀,进而操作各喷油器。它们几乎在瞬间起作用,但会在燃烧时发出特别的“哔”声,这在怠速状态下会加大柴油发动机的噪音。路虎 新型喷油器中的水晶安装在喷嘴附近,也就是说它们在发动机中的安装位置更深,因此提供更好的噪音隔离效果和更安静的工作表现。

  此外,第三代喷油系统中还有一个新设计是“计量模式”。传统柴油共轨燃油泵向喷油器过量供油,余油被返回到燃油箱。在此过程中,燃油温度升高并再次冷却,因此消耗大量能源。在计量模式下,燃油泵仅按要求的流量向喷油器提供燃油。因此,不存在燃油升温,不浪费能源。

  两个气缸盖(每个气缸各有四个气门)采用合金铝制造,气缸体像以前一样使用蠕墨铸铁(CGI)制造。CGI 的抗拉强度更高,因此可以铸造出比传统的灰铸铁缸体短 80 毫米的小缸体。

  新型水冷式废气再循环系统(EGR)对于减少柴油发动机的泵吸损失和氮氧化物(NOX)具有重要作用,它比以前的同类系统效率更高,消耗的功率更少。该新型系统通过阀门,让废气进入位于离排气歧管最近的发动机“高温”侧的系统内。在发动机运转过程中,这些阀门从不会处于冷态,因此不存在燃烧沉积物聚积现象,而这一现象会出现在安装于发动机“冷侧”的阀门上,所以新型 EGR 系统总是在最高效率下工作。由于 EGR 冷却相当有效,废气可绕开系统而返回排气管,所以发动机启动后很快可以升温,从而进一步减少排放。

  CGI 气缸体和新型压电喷油器设计降低了新型发动机的燃烧噪音。在燃烧冲程中,多个精密燃油喷射器同时降低了燃烧噪音,所有发动机外壳(包括凸轮轴外壳、前罩和机油箱)均得到了优化,藉以降低发散噪音。

  新型发动机经过了使用最新的计算机辅助工程技术进行的分析,随后又经过了完整的装配测试。所有发动机罩壳均得到适当支撑,藉以将发散噪音降至最低。

  内部磨擦是造成不必要的燃油消耗的主要因素之一,这一问题已通过对曲轴、气门和活塞的精心优化进行了处理。所有这些性能将新型路虎TDV6 3.0升 顺序起动涡轮增压柴油发动机打造成为当今市场上最安静的高端柴油发动机之一,此外,该发动机的保养间隔增加到 25,000 公里(16,000 英里)。

  路虎V8发动机 是一款不折不扣的全新发动机。它完全由捷豹路虎动力总成系统工程师自行设计开发,是世界上最先进的汽油发动机之一。它拥有很多智能的性能,降低油耗的同时提供雷霆般的动力表现。全新 路虎V8发动机可输出 375 马力功率和 510 牛米扭矩,与现有的4.4升自然进气式 V8发动机相比,功率和扭矩分别提高了 25% 和 16%。就排放标准而言,该发动机符合2011 年起开始执行的欧 V 法规。虽然功率更大,但二氧化碳排放比 4.4升 V8 发动机减少 7%,仅为 328 克/公里。

  “我们的全新5.0升 V8 发动机以满足路虎车型需求为出发点,设计强调低速扭矩输出,与 发现系列公路及越野行驶能力完美匹配。本着对细节的充分关注,燃油消耗和二氧化碳排放均保持在绝对最低的水平。”

   同样在业界处于领先地位的独创的新型可变凸轮轴正时系统(VCT)

   可变进气歧管(VIM)、进气凸轮上的凸轮廓线切换(CPS)

  新型 V8 发动机的一个主要特点是使用业界首创的中置、多孔、喷雾引导喷油系统,该系统以最高达 150 巴的压力将燃油喷入气缸。喷油嘴的定位可以确保燃油被准确地输送到燃烧室的中心,从而使油气最大程度混合,改善燃烧控制。

  燃油由两个高压燃油泵输送,燃油泵由全新发动机缸体内的辅助轴驱动。将燃油直接输送到气缸,极大地提升低速动态响应,对越野驾驶有着很大帮助,同时也为公路驾驶增添乐趣。直喷燃油系统的进气冷却效果可使自然进气款发动机的压缩比升高至11.5:1,从而进一步改善发动机的燃油经济性。

  在发动机的预热阶段,燃烧系统通过采用多油嘴喷油策略,可以多提供 50% 的热量,使催化剂快速预热,大幅减少排放。

  新型的可变凸轮轴正时系统(VCT)开创了业界的一个先河单双杠。四个 VCT 单元的启动通过打开和关闭进气和排气气门所产生的正、负扭矩实现,而不是通过机油压力来实现。这一举措可以使发动机机油泵体积减小,从而节约能源、降低燃油消耗。

  VCT 单元在所有四个凸轮轴上独立工作,其中进气凸轮上的工作范围为 62 度,排气凸轮上的工作范围为 50 度。发动机控制单元针对发动机转速范围内各点的扭矩、功率和燃油消耗进行正时优化。

  新型 VCT 单元的响应速率比以前提高了 25%,工作速率超过 150 度/秒。这可以提供更快速的发动机响应,使驾驶变得得心应手。

  自然进气式V8 发动机的进气凸轮轴上也配置了凸轮轴廓线切换(CPS)机构。根据发动机的运转情况和驾驶者的需求,CPS 在适合低速行驶的廓线和可提供更大节气门开度以获得高性能的廓线之间进行切换。此功能可以为路虎发现)系列提供苛刻地形条件所需的巨大低速扭矩,同时在路况允许的条件下充分发掘 5.0升V8 发动机的潜力。

  液压驱动的两件式挺杆在具有三个工作面的凸轮轴上切换廓线,从而变换开度和工作范围。当发动机转速在每分钟3000 转以下时,凸轮工作面廓线 毫米。这样可以优化进气速度以获得更好的低速扭矩,并可通过减小气阀机构的磨擦来提高燃油经济性。在高速行驶时,CPS 切换至工作范围为 250 度、节气门开度为 10.5 毫米的凸轮工作面,以便让更多的气流进入发动机从而产生更大功率。

  新型可变进气歧管(VIM)是对路虎V8 发动机上的 VCT 和 CPS的补充和完善,该装置可以改变8 个进气道的长度,从而在发动机整个转速范围内优化功率和扭矩。因此,发动机可以输出最大化的低转速扭矩,也可通过增大进气量来在高转速下输出巨大功率。真空操控的执行器在低转速下打开阀门,选择较长的进气道(680 毫米),从而提高空气流量和发动机扭矩。当转速高于每分钟4700 转时,执行器选择较短的的进气道(350 毫米),从而让更多的空气进入发动机,以提供更大功率。在整个转速范围内,发动机控制单元不断优化执行器的位置,从而达到扭矩输出和燃油经济性的最佳平衡。

  TDV6 3.0升和 V8两款发动机均可与改进的、平顺异常的 ZF HP28 6 速自动变速器匹配。路虎工程师对该变速器的特性进行了优化,可提供行业领先的响应速度和灵敏、顺畅的换档。新型发动机在整个转速范围的功率和扭矩均得到大幅提升,从而可在各个档位更早地启动变速器锁止装置,减小液力变矩器的滑动,降低燃油消耗和减少二氧化碳排放。

  第四代发现 (Discovery 4)在动态表现方面的主要动提升包括:改进的悬架结构、改进的转向系统、更大的制动器以及增强版的路虎全地形反馈系统TM(Terrain ResponseTM )和陡坡缓降控制(Hill Descent Control)系统。

  在这一系列改进中,首当其冲的是新的悬架节,重新设计的悬架节旨在减小悬架侧倾中心与车辆重心之间的间隔(车前部减小 42 毫米,车后部减小 62 毫米)。这样可以大幅减小转弯时车身的自然移动,同时更坚固、更大的横向稳定杆进一步控制车辆的侧倾率。

  转向比可变的转向机得到改进,可以降低高速巡航时中心线左右的牵掣感,轻微提升大转向角度下的灵敏度,从而进一步提升驾乘品质。这可以提升驾驶者在高速转向时的操控感,同时提高低速控制和越野驾驶的精准度。

  重新设计的前保险杠也有助于改善转向感觉,它的新型减阻缘可将高速行驶时车辆前部的空气提升力最大降低 50%。

  采用新发动机的同时,也使用了新型的、更大的制动器系统,以适应第四代发现 (Discovery 4)提升的性能,并改善制动感觉。

  该系统借鉴了路虎揽胜运动版)上的高性能四活塞对置制动卡钳系统,采用 360 毫米的通风型前制动盘,并配有新的铸铁双活塞滑动制动卡钳 这样可以减小前制动器的尺寸,同时保持其坚韧度,从而获得出色的踏板感觉。

  车辆后部采用350 毫米的通风型制动盘,配以铝合金制单活塞滑动制动卡钳,以降低车辆重量。

  制动系统的另一项改进是新型的紧急制动灯功能。当车辆猛烈或紧急制动时,制动灯不断闪烁,以降低追尾碰撞风险。

  转向不足控制系统得到改进,在车辆转弯过快时自动降低车速,提升驾驶者的操控感。

  系统按照驾驶者的转向输入进行操作。在极端情况下,自动制动系统启动以降低车速,系统施加的制动力度取决于转向输入。如果转向输入需要,系统施加的自动制动力最高可达到“紧急停车”的程度。

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