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福特Focus PZEV:最清洁的畅销车

http://www.sina.com.cn  2003年06月12日 15:53  新浪汽车
福特FocusPZEV:最清洁的畅销车

  2003福克斯(Focus)PZEV (部分零排放汽车)在2003洛杉矶汽车展览会上亮相,它可以满足加州严格的部分零排放标准而无须车主在性能、驾驶乐趣或经济性方面做出牺牲。

  “这款新的福克斯PZEV是技术上的一个突破,它提供了真实的环保效益而无须车主做出任何牺牲,”福特汽车公司动力系统业务部副总裁Dave Szczupak说道。“其超高效发动机加大了排量和扭矩,可以满足加州严格的部分零排放标准,同时提供强有力的性能。”

  福克斯PZEV采用全新的2.3升直4发动机作动力,可以输出110千瓦和207牛顿·米扭矩。这种PZEV动力系统将在2003年第一季度晚些时候开始成为所有加州、纽约州、佛蒙特州和马萨诸塞州福克斯车型的标准动力。一年以后,美国所有福特福克斯非SVT型将全部采用这种全新的2.3升直4发动机。

  提高了性能和效率

  福克斯PZEV显示了直4发动机设计的一种固有的优点,就是燃烧效率好。通过对燃烧室进行精心设计,配以先进的电子控制装置,福特工程师做到了在不牺牲汽车性能的条件下满足加州严格的排放标准。

  具体的改善排放措施包括缩短催化转化器与排气歧管的距离使它们能够更快地达到工作温度,采用电控废气再循环将惰性气体送入燃烧室以减少NOx排放,改进燃料经济性。

  2.3升福克斯PZEV的设计目标是保证在整个使用寿命期内提供可靠的性能和高水平的行驶质量。福克斯动力系统设计组的目标是进一步提供顾客所需要的-动力、驾驶性能和平稳性-同时减少燃料费、排放和维护要求。

  新发动机属于福特汽车公司新的四缸发动机全球系列,既代表了福特小型发动机产品阵容的未来,也代表了发动机制造技术的未来。这种直4发动机广泛采用了轻量铝部件,既减轻了重量,与相当的Zetec直4发动机相比轻了约18公斤,又提供了底盘动力学方面的好处,例如改进了汽车前后的重量分布并提高了功率-重量比。

  气缸盖和气门系

  缸盖的双顶置凸轮(DOHC)设计采用了直接作用式机械挺筒(DAMB),铝合金“高流动性”缸盖采用了有助于改善长期密封性能的压-合气门座。

  气门和挺筒进行了个别分级以保证一致性。这样不用垫片就能保证在发动机整个寿命期都能保持正确的气门间隙。链传动的铸铁双凸轮轴的桃尖在制造时进行了冷激硬化。这些措施对于在150,000英里或10年的使用寿命中不必进行气门调整也起了辅助作用。每个凸轮轴采用5个凸轮轴承以保证运行平稳安静。

  进气门为35毫米,排气门30毫米。采用不对称式固定方式,彼此成29度夹角-进气门与垂直线成19度角,排气门与垂直线成10度角。这样火花塞就能固定在“屋脊型”燃烧室的中心附近,有利于环状火焰传播并改善燃料经济性,尤其是部分负荷时的燃料经济性。

  凸轮轴直接在铝缸盖内部运转,由“静音”链条驱动,工作起来更为安静。用一个弹簧臂保持适当的张力,并用一个液压操纵的复合材料减振器控制链条运动。凸轮轴盖采用铝合金铸造,可以封闭气门机构噪音,并保证在整个寿命期内无翘曲密封。

  除了可靠耐用与工作安静之外,工程师们还努力使发动机部件尽可能轻量化,提高燃料效率。新的高度耐用的活塞、活塞环与连杆总成便是一个很好的例子,与其它当代发动机相比,重量减轻15%左右,从而降低了整机重量,极大地改善了噪音与振动,减小了摩擦(或寄生能量损失),保证了发动机出色的高速特性。

  为了提高燃料效率,发动机使用5W20 SAE(ILSAC GF-3)级机油以减小流动阻力,并采用了700转/分的比较低的怠速转速。发动机最大转速为7,000转/分。

  发动机噪声与振动

  众多减噪措施提高了发动机的精细水准。措施中包括复合材料橡胶制造的免保养多棱附件传动皮带、自动皮带张紧轮、低噪音交流发电机、双内冷风扇及全长对称式进气歧管。

  深裙、闭合台面式砂型铸造缸体采用浇铸就位的铸铁缸套,尺寸控制十分精密。压铸铝支撑梁与铸造的铝结构油底壳提供了一个稳定和坚固的底端。

  发动机的装配工艺也对改进工作的平稳性发挥了作用,部件是选配的,以保证更为精密的公差。有一个例子可以说明制造时对细节的注意,为了保证每次拧紧时整个结构所受的扭矩均匀,固定下支承梁的10条螺栓是同时拧紧的。这样可以保证在装配时支撑梁不翘曲。

  电控无分电器、线圈套火花塞式点火系统带有优化爆震控制系统,可以实时连续适应发动机的工作参数,以保证动力性能与燃料经济性的优化。

  新进气歧管

  计算机设计的进气歧管可以体现了新发动机的开发是多么地精益求精。进气歧管是全对称的,重量轻,为了减小流动摩擦并保持温度低于金属铸件,采用塑料摩擦焊接制造。这一设计使工程师们能够“塑造”出16气门发动机既柔和又有运动感的工作噪声。

  进气歧管的4条流道内各有一个蝶形阀限制低速时的气流。这样通过使混合燃气加速进入燃烧室引发紊流改善了低速效率。高速时蝶形阀全开以满足发动机对气流的需求。此时,由进气道本身的形状来保证混合气有适当的“涡旋”,从而达到充分燃烧。

  进气系统还采用了新型固态温度与压力传感器,提高了对空气质量测量的精度。这些信号不断地传给发动机控制模块,保证了发动机有效地工作。

  燃料喷射系统

  新型4孔式喷油器使喷出的燃料具有高度雾化的雾锥形状,直接朝向每个气缸的双进气道,与单孔式喷油器相比,增大了喷射深度,雾化效果更好,缸壁润湿更小。从而改善了行驶性能并减少了排放。顺序电子燃料喷射(SEFI)可以对喷油进行单个精确控制,保证在每个燃烧循环的最佳时刻向缸内喷入精确测量的油量。

  全球开发与生产

  福特汽车公司与马自达汽车公司联合开发的新的全球直4发动机系列,代表了福特未来的小型发动机阵容,也代表了发动机制造工艺的未来。

  直4发动机项目是福特第一个真正的全球发动机开发项目,动用了公司在世界各地的设计、开发和制造能力。作为其全球重要性的一种反映,这一新的直4发动机将在世界三大洲的四家工厂中生产。

  广泛的轿车与卡车应用

  作为新发动机适应性的一个例证,目前有很多福特与马自达车型,包括横置与纵置、前驱与后驱型可以提供或将可提供新发动机。除新的福特福克斯PZEV外,还包括:

  福特欧洲蒙迪欧1.8与2.0升型,在墨西哥的福特Chihuahua发动机厂生产。福特Ranger皮卡,装用100千瓦2.3升变型机,在美国密执安州迪尔伯恩市的发动机厂生产。重新设计的马自达MPV微型厢式车,四月份推出,在马自达广岛工厂制造--是第一个装用新直4发动机的马自达汽车。全新的马自达6中级轿车,在北美、欧洲和亚洲(如Atenza)销售,可以提供三种排量:1.8升、2.0升和2.3升,先进的2.3升型采用马自达顺序气门正时(S-VT)技术,这一技术改善了发动机的性效。今后几年还将在全球推出更多的产品组合,比如福特Escape混合动力电动汽车(HEV)就将在2003年下半年推出。

  背景资料要获得PZEV认证,汽车必须满足三个不同的标准。首先,尾管排放必须满足超级超低排放汽车(SULEV)标准。和美国一级排放标准相比,SULEV标准需要:碳氢化物排放减少97%,一氧化碳排放减少76%,NOx排放减少97%,微粒排放减少90%。

  PZEV认证还需要显示“零”汽油蒸发排放,实质上要消除汽车燃油系统的蒸发排放。要满足这一严格的标准实际上需要对整个燃料、发动机和蒸发排放物控制系统进行升级,此外还要增加几个新的和独特的部件,比如采用新的更大容量的钢燃油箱的升级的燃油系统,加大的油箱还有一个增加续驶里程的好处。

  最后,认证为PZEV的汽车还要在持续的15年寿命期或150,000英里中满足这些严格的要求。PZEV Focus的投产预计将使它成为迄今为止销量最大的PZEV汽车,为福特在主流汽车环保领导者的地位提供了支持。

  为了达到PZEV排放认证水平,福特已在福克斯中开发了2.3升直列四缸发动机。主要变化包括新的动力控制模块、新的12孔喷油器、铱尖火花塞、一体式线圈火花塞点火系统、新的二次空气系统、新的使催化剂能快速达到工作温度的双重内壁排气歧管和新增的催化剂监测传感器。

  ***

  福特汽车公司是世界最大的汽车企业之一。它的汽车品牌有福特(Ford)、林肯(Lincoln)、水星(Mercury)、阿斯顿·马丁(Aston Martin)、捷豹(Jaguar)、马自达(Mazda)、沃尔沃(Volvo)和陆虎(Land Rover)。此外,还开展了汽车信贷(Ford Financial)和汽车租赁(Hertz)等业务。福特汽车公司的制造和装配业务遍及30多个国家,产品行销200多个国家和地区。福特汽车在中国的历史可追溯到1913年,当时第一批T型车销售到中国。目前,福特汽车还拥有江铃汽车(股份)有限公司30%的股份,并于1997年底成功推出了Transit全顺商用汽车。2001年4月25日,福特汽车公司和长安汽车集团成立了长安福特汽车有限公司,双方各拥有50%的股份,专业生产满足中国消费者需求的轿车。长安福特首辆投产的轿车—福特嘉年华已于2003年1月18日正式下线。2003年5月,长安福特第二款车蒙迪欧正式上市。***

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