
装备直喷发动机的CLS350 CGI将取代目前的CLS350

关键词:
开环式的压电喷射器保证了稳定的燃油喷射。
多点燃油喷射。
带有氮氧化合物三元催化转换装置的尾气控制系统。
早在70年前奔驰的工程师们就已经实现了将汽油直接喷射进燃烧室里,只不过后来将汽油和空气混合在了一起。那时候奔驰的第一架飞行器(DB601)就已经装配着汽油直喷式发动机飞上了蓝天。1939年,当时二战中著名的梅塞施密特 M 209喷气飞机装配着这个系列中输出功率为2035千瓦(2768马力)的发动机达到了每小时755.1公里的速度,创下了持续三十年都无人能破的世界记录。
在陆地上,奔驰的直喷技术在二十世纪50年代创造了一个奇迹。在300SLR取得了多项比赛的桂冠后,M198 直列六缸发动机在1954年装载到了带有传奇色彩的300SL Gullwing身上。这款发动机可以输出150千瓦/215马力的动力,最高时速可以达到260公里/小时。

从上面粗略的回顾中我们可以看出汽油直喷技术在奔驰已经有了一段很悠久的历史。虽然如此,斯图加特的研发人员和工程师们并没有止步不前,他们在1994年涉足了一个新的领域——可控燃烧技术。在专家的眼里,这项工作的进行意味着将会解决汽车工程方面的两大难题——燃油消耗量和尾气排放。
与传统的汽油喷射系统相比,汽油直喷系统最大的优势在于其更优秀的热力学效果。因为汽油直喷系统可以根据发动机需要和驾驶条件来准确地控制汽油喷射量,从而可以和充足的空气进行几乎完全的燃烧,进而提升了工作效率。

可控燃烧技术被认为是90年代初期的研究成果的延续,而直喷技术要想将这个理念全面地结合运用在各个领域现在还办不到。特别是要求喷油嘴在任何情况下都能在火花塞周围形成相同浓度的油雾。这对可控燃烧系统提出了比以前更高的技术要求,而传统的汽油喷射系统则对汽缸内的燃油混合程度没有这么高的要求。
喷射器:稳定的燃油喷射控制来自压电技术
为了达到始终能产生成分稳定并且总量精确的油雾,新的喷射器的出现势在必行。1994年戴姆勒克莱斯勒研发中心的实验室开始了一系列概念性的研究,科学家们将突破口放在了最新的压电技术上。它的原理是当受到电子脉冲作用,特殊的陶瓷和金属合金在毫秒级的时间内变化自己的形状。

早在1880年就已经被皮艾尔和雅克兄弟所发现这种材料的特性,直到最近几十年才被真正地用于工业领域。而压电技术在汽车领域的广泛运用则推迟到了2004年,以第一台配备了第三代共轨喷射技术的柴油发动机上市为标志。而汽油直喷发动机的研发人员更是将压电陶瓷技术进行了更广泛、更先进的运用。柴油喷射器上的制动器仅仅控制着气门,而采用了压电技术的汽油发动机则可以直接控制汽油喷针。压电陶瓷的运动实际上直接转变成了喷针的运动,从而通过气门来决定气流的大小。这种直接的控制方式使每一次气门开合都非常精准、稳定,可变负荷的压电控制器还保证了气流的连续性。压电技术使得每一次的油雾成分都相同,这为高效率的燃烧过程提供了保证。