3.5l v6 ecoboost - 可持续的发动机技术

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1、3.5LV6Ecoboost-可持续的发动机技术摘要北美的汽车工业现在正面临着一个挑战：最近签署的能源法案中要求，到2020年时燃料经济标准提高为35哩/加仑(6.7升/公里)，对于轿车和卡车同时生效。这一法案的通过是与原油价格高位运行在130美元/桶和成品油零售在4美元/加仑以及越来越明显的二氧化碳排放和全球变暖相适应的。福特汽车公司已经预计到这种趋势，于是投入开发高效率的发动机技术，并将这些技术广泛应用，以此来有力地应对以上挑战。引领工作开展的是一项已公开宣布的Ecoboost技术，即在先进的汽油发动机上应用直接燃油喷射和

2、涡轮增压。福特汽车此前曾报道这项技术的基本原理，通过轻量化发动机尺寸显著改善燃油经济性，又通过发动机动态响应显著提高了性能。这项技术已应用在I4&V6发动机上，福特已宣布，至2013年将在全球范围内投入750000台Ecoboost发动机，首次应用是在2010年上市的LincolnMKS豪华轿车的3.5LV6Ecoboost发动机上。这篇论文总结了3.5LV6Ecoboost发动机以及关联的安装系统的研发。燃烧室，燃料，增压和功率转换系统，着重于使此独特的发动机得以广泛应用的系统效率和价值方面也做了详细讨论。同时讨论了发动机性

3、能和燃油经济性能的评测并与传统的汽油机做了比较。1简介2006年，福特推出了3.5LV6Duratec发动机，它是一般结构系列的首台发动机；3.5LV6Duratec发动机已广泛应用在汽车和模型上，得到了客户和媒体的高度评价。随后从这一系列中所要推出的是2008年的3.7LV6Duratec，和准备在2009年推出的3.5LV6Ecoboost发动机。发动机所有的一般结构元素，包括全铝锻造，106mm孔心距，60度侧倾角，带进气可变凸轮轴正时的双顶置凸轮轴。所有的这些发动机同时也有同样高的功能目标，包含：有竞争力的性能特征；1

4、0年/150,000英里耐久性；有竞争力的油耗值；低噪声等级；PZEV排放性能最小的质量而3.5L&3.7LV6Duratec发动机是进气口燃油喷射+自然吸气式，额定功率分别为265hp(198kW)和275hp(205kW)，3.5LV6Ecoboost为直接燃油喷射+双涡轮增压，燃油直喷+双涡轮增压，额定功率将大于340hp(254kW)/340lb-ft(461N-m)。由于性能要求更高，在推出之前，Ecoboost要求更精确地设计，开发和认证，这也是此论文的主题。1.1Ecoboost在燃油经济性和CO2方面的工作原理

5、如Borrmann在参考文献[1]中所介绍，涡轮增压，燃油直喷发动机相对于自然吸气，进气口燃油喷射发动机和涡轮增压，进气口燃油喷射发动机，有许多功能上的优势，包括：相对于自然吸气，进气口喷射发动机，它显著提升了功率和转矩；相对于涡轮增压，进气口燃油喷射的发动机，提升了低速稳态和瞬态转矩；这是由于改进了容积效率，残余扫气，并应用了更合适的涡轮增压器匹配口；相对于涡轮增压，进气口燃油喷射发动机，针对各种驾驶周期，它都具有可靠的现实的燃油经济效益；这是由于改进的汽油抗爆燃性增强了压缩比，带来更优良的燃油加浓口。由于瞬态燃油控制性能提

6、高，使发动机停机/启动功能有了战略性改进；这些优势综合起来可明显将发动机轻量化在一个汽车重量级别内，同时保持全部的汽车性能；光是发动机重量减轻，就可提高20%的燃油经济性，还有可能降低汽车的重量等级，进一步优化动力总成。1.2Ecoboost计划应对北美汽车市场的急剧变化，福特已开发了详细的技术优化&转移（TOM）模式，它全面考虑了的各项输入（如客户/法规要求，目前/将来技术含量等等），产生了稳定的汽车和动力总成技术快速输出。使用TOM模式，综合直接客户的经验已确认Ecoboost作为福特短期燃油经济性/CO2的可持续技术，中

7、长期的计划重点是混合动力，柴油机，插入式混合动力。TOM模式提出Ecoboost对于客户是种“双赢”，它不仅改进了燃油经济性并可使投资快速回笼。比如说，假设一个客户行驶15,000公里/年，汽油开支为4.00美元/加仑，Ecoboost使投资的回笼在2年之内完成。通过比较，同等条件下，除了典型的首任车主的驾驶周期外，混合动力和柴油机的投资回笼要7到10年。因此，福特认为这有广泛的需求，定能扩展Ecoboost技术的影响。虽已应用在I4&V6型发动机上，福特已宣布到2013年将应用多达750,000的Ecoboost发动机，首次

8、于2010年应用在LincolnMKS豪华版轿车上的3.5LV6Ecoboost发动机，如图1。随后的应用包括2010年福特Taurus轿车和福特Flexcrossover，到2011年的F150卡车。以后将发布其余的I4Ecoboost发动机结构和汽车应用。图1：带3.5L