宝马利用自然吸气稀薄燃烧的发动机提高燃效

　　宝马日本通过为“1系”及“3系”配备直喷自然吸气稀薄燃烧发动机，使燃效获得改善。在10·15模式下，3系轿车的6速自动变速箱款配备原来的自然吸气2.0L发动机时，燃效为12.0km/L，而此次则提高27％，达到15.2km/L。6速手动变速箱款还新采用了怠速机构，燃效比原来的12.8km/L提高44％，达到18.4km/L。

　　德国宝马2006年开发的直列6缸涡轮发动机采用了名为“喷雾引导（Spray-guided）直喷”的方式，并且已配备在3系等车型上。该发动机按照理论空燃比运转，此次以该发动机采用的喷嘴及燃烧室设计为基础，实现了稀薄燃烧功能，并将这种设计应用在了2.0L排量直列4缸发动机及3.0L排量直列6缸发动机上。直列4缸发动机为“N43”型，在日本国内配备在1系掀背车、酷派车、Cabriolet、3系轿车、旅行车及酷派车上。6缸发动机为“N53”型，在日本国内配备在3系轿车、旅行车及酷派车上。

　　喷雾引导方式的特点是具有独特的燃烧室形状，利用新开发的喷嘴呈圆锥状喷射燃料，并在其圆锥状燃料分布区侧面配置火花塞。普通喷嘴在顶端部设有多个喷射燃料的圆形喷射口，从该处呈直线形喷射燃料。而新喷嘴为了实现圆锥状喷射，采用与吸排气阀相同的提升阀（阀体沿直角方向移动离开阀座座面的形式），构造不用于原来结合使用针形阀与喷射口的喷嘴。

　　提升阀以压电元件直接按压喷嘴顶端部，在顶端部生成圆周状间隙。使燃料呈圆锥状喷射。即使在活塞上行的压缩冲程中，缸内压力升高，这种圆锥形状也不易改变。另外，由于可沿着圆锥状燃料喷射区形成空气漩涡，因此能够向该区域供应燃料，形成环状浓燃料区。据介绍，尽管稀薄燃焼时整体空燃比偏稀，点火比较困难，但此次通过在环状浓燃烧区附近配置火花塞，实现了稳定点火。

　　宝马日本表示，普通进气口喷射4阀发动机不带可变阀门正时机构以及可变阀门提升机构时，发动机的热效率为23％左右，而此次的新发动机可达到30％左右。

　　实现稀薄燃烧功能后，NOx（氮氧化物）的排放量增加，不过此次在尾气后处理装置中使用了NOx吸附还原催化剂。据介绍，宝马为了在保持8万km耐久性的同时符合日本等各国的规定，还改进了催化剂。另外，要对NOx进行还原，需要具备为生成还原剂H2及CO而向催化剂系统供应HC的再生模式，而此次的发动机由喷嘴提供HC。

　　关于配备4缸发动机的车型，宝马日本还将转向系统改成了电动助力转向系统，从而提高了燃效、减小了操舵力。　

图1：直列4缸“N43”型。

图2：燃烧室的形状。