東京車展綜述：趨于激烈的低燃耗競爭（三）　

全球戰(zhàn)略車瞄準30km/L的目標

　　三菱汽車展出了預定于2012年上市的全球戰(zhàn)略車“MIRAGE”（圖8）。該車為排量1.0～1.2L等級的小型車，將首先在泰國上市，同年夏季將在日本上市。通過改進發(fā)動機和底盤改善了燃效，日本款瞄準了10·15模式30km/L的低燃耗目標。

圖8：三菱汽車將在全球推出的“MIRAGE”與新開發(fā)的三缸發(fā)動機
尺寸是全長3710×全寬1665×全高1490mm的小型車（a）。預定首先于2012年3月在泰國上市，同年夏季在日本上市。新開發(fā)的發(fā)動機為三缸，排量為1L（b）。進行了細致的燃效改善。目標燃效為30km/L（10·15模式）。價格將力爭控制在100萬日元左右。

　　在新開發(fā)的排量1.0L三缸發(fā)動機“3A90型MIVEC”上，作為日本款小型車，該公司首次為其配備了怠速停止機構(gòu)和使用發(fā)電機的減速能量再生機構(gòu)。再加上減少滑動阻力實現(xiàn)低燃耗等措施，“雖說沒有使用什么出類拔萃的技術(shù)，但通過徹底的改進，成功提升了燃效”（該公司解說員）。生產(chǎn)將全部在泰國進行。

精密控制發(fā)動機氣門

　　并且，三菱汽車還公開了用于提高汽油發(fā)動機燃效的連續(xù)可變升程及正時機構(gòu)“新MIVEC”（圖9）。采用該機構(gòu)的1.8L排量直列四缸汽油發(fā)動機“4J10型MIVEC”已經(jīng)在2011年10月上市的“RVR”等3款車型上配備（圖10）。

圖9：三菱汽車的連續(xù)可變氣門升程＆正時機構(gòu)“新MIVEC”
以1根凸輪軸（SOHC）即可連續(xù)、同時改變吸氣側(cè)的氣門升程和正時。在低負荷時的吸氣行程中，能夠在低升程提前關(guān)閉吸氣閥。由此實現(xiàn)高膨脹比的（即做功大）米勒循環(huán)，從而降低了泵吸損失。但也增加了原本不需要的可變氣門正時機構(gòu)。這是因為“在某些行駛條件下，可以進一步提高燃效”（三菱汽車解說員）。

圖10：部分改良的SUV“RVR”
配備了采用新MIVEC的1.8L排量直列四缸汽油發(fā)動機“4J10型MIVEC”。

　　新MIVEC的特點是能用一個機構(gòu)完成氣門的升程和正時（氣門的開關(guān)時間和時期）調(diào)整。因此使用1根凸輪軸的SOHC即可。此前，氣門的升程和正時無法用同一個機構(gòu)調(diào)整，需要可變升程機構(gòu)與可變正時機構(gòu)組合。因此要采用2根凸輪軸的DOHC。

　　三菱汽車采用新MIVEC的目的是減少怠速和低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域等低負荷（部分負荷）下的泵吸損失。為此，在吸氣行程中，當活塞從上死點開始下降后，需要讓吸氣閥略微張開〔縮小氣門升程〕，并立刻關(guān)閉。

　　為實現(xiàn)這一動作，而改變了吸氣閥的結(jié)構(gòu)（圖11）：對通常的凸輪與搖臂（吸氣搖臂）結(jié)構(gòu)，在兩部件之間增加了“中心搖臂”和“擺動凸輪”兩個部件?？刂戚S貫穿吸氣搖臂，搖臂按照凸輪型線以控制軸為中心順時針、逆時針擺動，吸氣閥隨之運動。

圖11：新MIVEC的結(jié)構(gòu)
吸氣閥上追加了“中心搖臂”、“擺動凸輪”兩個部件。凸輪的旋轉(zhuǎn)力從中心搖臂向擺動凸輪、吸氣搖臂傳導，帶動與吸氣搖臂連接的吸氣閥。作為吸氣搖臂旋轉(zhuǎn)軸的控制軸移動后，中心搖臂相對于凸輪的支點和作用點將隨之改變。因此，氣門升程將從低升程向高升程轉(zhuǎn)變。圖中不容易看出，氣門正時也會改變。

　　這樣，因新MIVEC帶有電動致動器，可以帶動控制軸。于是，中心搖臂相對于凸輪的支點和作用點就會變化。氣門的升程和正時也會隨之改變。

　　在配備這種新MIVEC的發(fā)動機上組合怠速停止機構(gòu)，車輛的燃效可提高約12％（10·15模式）。

減速能量再生使用電容器

　　馬自達開發(fā)了發(fā)動機車用減速能量再生系統(tǒng)“i-ELOOP”（圖12）。再生的能量可供發(fā)動機輔機、前燈、空調(diào)、音響、儀表等電子部件使用。在頻繁加速和減速的行駛條件下，這種系統(tǒng)能夠使燃效提高約10％。

圖12：馬自達的減速能量回收系統(tǒng)“i-ELOOP”
蓄電器采用雙電層電容器。松開油門踏板后，可變電壓式發(fā)電機發(fā)電，向雙電層電容器充電。放電時，DC-DC轉(zhuǎn)換器把電壓降低到12V，供應給各種電子部件。安裝在概念車“雄”的發(fā)動機艙內(nèi)。

　　減速能量的再生雖然是HEV的優(yōu)點之一，但卻需要包含馬達在內(nèi)的復雜、高成本混合動力系統(tǒng)。而i-ELOOP是沒有馬達的簡單結(jié)構(gòu)，具有可以低成本使用的優(yōu)點。

　　蓄電器選擇的是低電阻雙電層電容器（以下簡稱雙電層電容器）。這是其“全球首次”（該公司）應用于汽車減速能量再生系統(tǒng)的蓄電器。采用的理由是：①能夠短時間大容量充電；②可數(shù)百萬次充放電，壽命長于汽車；③材料〔鋁合金（Al）箔，粉狀碳（C），電解液（碳酸亞丙酯）〕的安全性高；④價格與數(shù)年前相比已經(jīng)可以接受。

　　i-ELOOP由雙電層電容器、可變電壓式發(fā)電機（12～25V）和DC-DC轉(zhuǎn)換器組成。松開油門踏板后，可變電壓式發(fā)電機開始發(fā)電，為雙電層電容器充電。充滿大約需要7秒。雙電層電容器中存儲的電力在經(jīng)DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓至12V后供應給各種電子部件。該公司沒有透露靜電容量，但稱充滿電時，儲存的電力大約可供汽車使用1分鐘。剩余的電力將為鉛蓄電池充電。該系統(tǒng)計劃將于2012年在市售車上配備。