宝马的稀薄燃烧发动机采用喷雾引导直喷方式

　　德国宝马（BMW）通过为日本市场销售的“1系车”及“ 系车”配备稀薄燃烧发动机，提高了车辆的10·15模式燃效。 系轿车的6速自动变速箱款配备原来的2.0L自然吸气发动机时，燃效为12.0km/L，此次则提高了27％，达到15.2km/L。

　　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 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，此次将这种设计应用在了2.0L排量直列4缸发动机“N4 ”型及 .0L排量直列6缸发动机“N5 ”型上。

　　发动机的分解样机

　　汽缸盖顶部配置有喷嘴，其旁边装有火花塞。估计稀薄燃烧时的空燃比为60左右。

　　燃烧室的基本原理与喷雾引导直喷方式相同。利用2006年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（图）。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。而新喷嘴则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），以压电元件直接按压阀门，在顶端部生成环状间隙（图）。由于不经由圆形喷射口，而是从该间隙直接喷射燃料，因此可实现圆锥状喷射。

　　压电式喷嘴的构造

　　以中央的压电元件按压提升阀时，会生成圆周状间隙并喷射燃料。喷射压力为5～20MPa。

　　宝马表示，即使在活塞上行的压缩冲程中，缸内压力升高，呈圆锥状喷射的燃料也不易改变喷射形状。另外，由于可沿着圆锥状燃料喷射区形成空气漩涡，因此可生成环状的浓燃料区（图）。据宝马介绍，尽管稀薄燃焼时整体空燃比较低，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。

　　喷射燃料时的情形

　　利用提升阀的喷嘴呈圆锥状喷射。可在圆锥周围形成漩涡，形成燃料较浓的环状区域。

　　宝马称，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2 ％左右，而此次的新发动机可达到 0％左右。

　　实现稀薄燃烧功能后，NOx（氮氧化物）的排放量增加，因此此次使用了NOx吸附还原催化剂。宝马为了在保持8万km耐久性的同时符合日本等国的规定，还改进了催化剂。另外，要对NOx进行还原，还需要具备为生成还原剂H2及CO（一氧化碳）而向催化剂系统供应HC（碳化氢）的再生模式。此次的发动机由喷嘴提供HC。

　　配备4缸发动机的车型还采用了电动助力转向系统，6速手动变速箱款则采用了怠速机构。（：林 达彦）