發動機的技術規格
新直4發動機系列在設計上保證了能在其整個使用壽命內提供可靠的性能和高水平的驅動質量。新直4發動機開發組的目標就是在更多地給予顧客想要的-性能、驅動能力與工作平穩性-同時盡量減少燃料費用、排放與維護要求。例如,開發組對主要部件規定的壽命指標是不低于10年、241,500公里。在整個壽命期內發動機的很多系統除定期加油和更換濾芯外不需要維護。
新直4發動機系列廣泛使用了輕質鋁部件,既減輕了重量-比同等的Zetec直4發動機約減重18公斤-又改善了底盤的動力學特性,例如改善了前后重量分布并提高了功率-重量比。
這是在福特汽車公司和汽車工業內,在發動機缸體與缸蓋生產方面以鋁代鐵的持續趨勢的一個部分。10年以前,一般汽車所用的鋁有85.5公斤。今天,按鋁業協會的統計,每部汽車所用的鋁已超過123.75公斤。福特每年生產的鋁發動機超過一百萬臺,是北美生產鋁發動機最多的廠家。有了新直4發動機后,福特的鋁發動機產量還會增加。
缸蓋與氣門機構
缸蓋的雙頂置凸輪(DOHC)設計采用了直接作用式機械挺筒(DAMB),鋁合金(AA319)“高流動性”缸蓋采用了有助于改善長期密封性能的壓配合氣門座。
氣門和挺筒進行了個別分級以保證一致性。這樣不用墊片就能保證在發動機的整個壽命期都能保持正確的氣門間隙。鏈傳動的鑄鐵雙凸輪軸的桃尖在制造時進行了冷激硬化。這一措施對于在241,500公里或10年的使用壽命中不必進行氣門調整也起了輔助作用。每個凸輪軸采用5個凸輪軸承以保證運行平穩安靜。
進氣門為35毫米,排氣門30毫米。采用不對稱式固定方式,彼此成29度夾角-進氣門與垂直線成19度角,排氣門與垂直線成10度角。這樣火花塞就能固定在“屋脊型”燃燒室的中心附近,有利于環狀火焰傳播并改善燃料經濟性,尤其是部分負荷時的燃料經濟性。
凸輪軸直接在鋁缸蓋內部運轉,由“靜音”鏈條驅動,工作起來更為安靜。用一個彈簧臂保持適當的張力,并用一個液壓操縱的復合材料減振器控制鏈條運動。凸輪軸蓋采用鋁合金鑄造,可以封閉氣門機構噪音,并保證在整個壽命期內無翹曲密封。
除了可靠耐用與工作安靜之外,工程師們還努力使發動機部件盡可能輕量化,提高燃料效率。非常耐用的新活塞、活塞環與連桿總成便是一個很好的例子。與其它現代發動機相比,重量減輕了15%,從而使發動機減輕了總重量,達到優異的噪音和振動水平,減少了摩擦(或寄生損失),保證了發動機流暢的特性。
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