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羅孚K系列發動機

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羅孚K系列發動機
概覽
製造商羅孚集團
MG羅孚集團
生產時期1988–2005
後繼產品上汽Kavachi發動機
技術資料
缸數及排列直4
排氣量1.1至1.8 L；67.9至109.6 cu in（1,113至1,796 cc）
氣缸內徑80 mm（3.15英寸）
活塞衝程89.3 mm（3.52英寸）
氣缸本體鑄鋁
氣缸蓋鑄鋁
配氣機構SOHC（單頂置凸輪軸）每缸2氣門
DOHC（雙頂置凸輪軸）每缸4氣門帶可變氣門技術
渦輪增壓器部分
燃料系統單KIF SU化油器
缸內直噴
燃料類型汽油
控制系統羅孚MEMS
冷卻系統水冷
性能參數
輸出功率60—192 PS（44—141 kW；59—189 hp）
輸出扭矩124—128 lb·ft（168—174 N·m）
最高轉速7200

羅孚K系列發動機是由MG羅孚集團的動力部門Powertrain Ltd製造的一系列內燃機。 該發動機為直列四缸，以SOHC和DOHC兩種形式製造，功率從1.1至1.8 L；67.9至109.6 cu in（1,113至1,796 cc）不等。

設計和歷史

4缸16氣門的一台DOHC的K系引擎

K系列於1988年由羅孚集團推出用在羅孚200轎車的動力總成。 K系列引擎是East Works和Cofton Hackett的新工廠的第二次大批量生產的低壓砂鑄（LPS）技術引擎。 [1] LPS工藝將液態鋁從下方泵入化學粘合的砂模中。這減少了氧化物夾雜物，使鑄造率達到90%左右，而傳統的重力鑄造工藝只有60%。 該工藝避免了鑄造鋁部件的許多固有問題，因此可以降低鑄件壁厚，提高強度重量比。 然而，該工藝需要使用經過熱處理的LM25材料，這使得發動機過熱會導致材料退火、引擎失效。 一些裝有K系列發動機的羅孚車（尤其是中置發動機佈局的MGF）使用的發動機艙佈局使得進氣歧管下方經常發生的冷卻液泄漏可能不會被發現，直到機頭受到嚴重損壞[2]。 K系鋁製發動機缸體安裝有旋鑄鐵缸套，最初由GKN的Sheepbridge Stokes of Chesterfield製造，但後來（2000年前後）被Goetze製造的缸套所取代。

該發動機最初有1.1升單頂置凸輪和1.4升雙頂置凸輪兩種版本。 但由於本田在與羅孚的合作關係結束後、寶馬接管之前不再向羅孚提供發動機，羅孚無中型排列發動機可用，於是將K系列的設計擴大到1.6和1.8升[3]。 這是通過使用更大直徑的汽缸套和增加衝程來實現的。這一改變需要重新設計缸體，拆除缸體的頂板，並將"濕式"內襯改為"半濕式"內襯。 2001年之前，發動機上安裝的塑料節氣門體由SU化油器公司製造。

4缸發動機通過長通螺栓將各部件夾層固定在一起，使發動機處於壓縮狀態，不過這種結構並不陌生，從第一次世界大戰開始就被用於早期的輕型戰鬥機發動機。它也曾被用於摩托車發動機和凱旋汽車的 "Sabrina "賽車發動機中。

用螺栓固定在普通四缸缸體上的兩種類型的缸蓋被命名為K8（8氣門）和K16（16氣門）。後來的缸蓋設計還採用了羅孚設計的可變氣門控制（VVC）裝置（源自已過期的AP專利）。這樣可以在不影響低速扭矩和靈活性的情況下開發更多的動力。VVC系統不斷地改變進氣凸輪周期，從而實現了非常靈活的驅動：VVC K系列發動機的扭矩曲線在整個轉速範圍內幾乎是平坦的，而且在轉速限制器於7,200轉/分啟動之前，功率穩定攀升，沒有任何下降[4]。

在2005年MG羅孚倒閉之後，中國汽車製造商南京汽車（NAC）收購了MG羅孚的資產，並獲得了長橋工廠以及包括K系列發動機在內的許多設計的知識產權和生產工具。在Lotus工程公司的幫助下，NAC繼續生產N系列引擎即K系列的改進版，在原有的模具基礎上重新設計了頭墊和油軌。這款發動機在英國重新推出的MG TF以及在中國推出的MG3 SW和MG7上都有應用。N系列發動機從未安裝在MG 6上。當2011年MG TF停產時，N系列也隨之停產了。

南汽之外，上汽也在MG羅孚倒閉時購買了MG羅孚的多項設計權和藍圖。雖然上汽擁有必要的技術，但卻沒有任何現成的生產工具，因此不得不對K系發動機進行逆向工程並改進。上汽集團委託了Ricardo 2010諮詢公司在多個方面對發動機進行改進，包括重新設計水頭，以改善水路和缸體剛性。上汽版本在生產中使用了所有新的工具，材料的質量和鋁鑄造工藝的質量比N系列有了更大的更新。上汽將改良版K發動機用於榮威550、榮威750車型。

南汽被上汽合併後，上汽版K系發動機裝配給了MG 6。

氣門

K8

早期的K8發動機使用的是單SU KIF化油器，帶有手動扼流圈和安裝在凸輪軸末端的無斷路器分電器。1994年羅孚100上市後，MEMS單點噴射成為標準配置。

K16

K16車型使用的是MEMS傳感器，1990年至1994年使用的是1.6 ECU，1995年以後使用的是1.9 ECU，有單點式和多點式兩種形式，單線圈在發動機缸體後部，分電器蓋和轉子臂在進氣凸輪軸末端。在VVC發動機上使用了MEMS 2J，用於控制可變氣門控制和無分電器點火系統，之所以使用MEMS 2J，是因為發動機兩端有凸輪軸傳動帶。隨着1999年羅孚25和羅孚45的推出，MEMS 3被引入，採用雙線圈和順序噴射。


型號

1100

1.1升化油器版本羅孚Metro Quest

1100的排量是1.1 L；67.9 cu in（1,113 cc），缸徑X衝程是75 mm × 63 mm，四種版本是

  • SOHC K8 8氣門化油器, 60 PS（44 kW；59 hp）
  • SOHC K8 8氣門單點直噴, 60 PS（44 kW；59 hp）
  • SOHC K8 8氣門多點直噴, 60 PS（44 kW；59 hp）
  • DOHC K16 16氣門多點直噴, 75 PS（55 kW；74 hp）

裝配型號：

1400

1.4升DOHCK系列引擎，MG ZR

代號14K2F (8V), 14K4F (16V), 14K16 (16V)

1400排量1.4 L；85.2 cu in（1,396 cc），6個版本是

  • SOHC K8 8氣門化油器, 75 PS（55 kW；74 hp）
  • SOHC K8 8氣門單點直噴, 75 PS（55 kW；74 hp）
  • SOHC K8 8氣門多點直噴, 75 PS（55 kW；74 hp）
  • DOHC K16 16氣門單點直噴, 90 PS（66 kW；89 hp）
  • DOHC K16 16氣門多點直噴, 83 PS（61 kW；82 hp）
  • DOHC K16 16氣門多點直噴, 103 PS（76 kW；102 hp）

K16 82 hp（61 kW；83 PS） 版本和103 PS（76 kW；102 hp）版本幾乎完全一致，唯一區別是節氣門體加了限位閥，旨在降低汽車的動力輸出和保險組別。 車主直接改裝節氣門即可獲得103 PS（76 kW；102 hp）動力輸出。

裝備車型：

1600

代號: 16K4F

1600排量1.6 L；96.9 cu in（1,588 cc），裝備有DOHC, 16氣門、多點直噴，兩個版本分別是

  • 109 PS（80 kW；108 hp）
  • 111 PS（82 kW；109 hp）

裝備有1600的車款是:

1800

MG ZR 160 1.800cc TRON 2.0 MKII 2004 DOHC K-series 160 HP VVC engine in a MG ZR
K-series turbo in a 羅孚 25

引擎代碼: 18K4F (16V non-VVC), 18K4K (VVC版本)

1.8是全系最大排量。1800排量1.8 L；109.6 cu in（1,796 cc），缸徑X衝程是80 mm × 89.3 mm（3.15英寸 × 3.52英寸），雙頂置凸輪軸、多點直噴。

Non-VVC (18K4F):

自然進氣:

基礎版引擎輸出120 bhp（122 PS；89 kW） @ 5600 rpm、 124 lb·ft（168 N·m） @ 3500 rpm 扭矩。修改版輸出136 PS（100 kW；134 hp） @ 6750 rpm/ 165 N·m（122 lb·ft） @ 3000 rpm，僅用在MG TF

應用車款
年份 車型
1995-99 羅孚200
1999-05 羅孚25
1999-05 羅孚45
1998-05 羅孚75
2003–05 羅孚Streetwise
2001-05 MG ZR
2001-05 MG ZS
2001-05 MG ZT
1995–05 MG F
1997–06 路虎Freelander
1996-05 Caterham Seven
1996–99 Caterham 21

渦輪增壓版:

1.8增壓版旨在替代老舊的2.0羅孚KV6引擎以符合燃油經濟性和排放要求。輸出馬力是150至160 PS（110至118 kW；148至158 hp）

VVC (18K4K):

VVC版本有三款[4]:

  • 早期VVC版輸出143 hp（107 kW；145 PS） @ 7000 rpm / 174 N·m（128 lb·ft） @4500 rpm
應用車款
年份 車型
1995-99 羅孚200
1995-99 羅孚200 Coupe
1999-05 羅孚25
1995–05 MG F / MG TF
1996-05 Caterham Seven
1996–99 Caterham 21
  • 羅孚在後期版本中修改了VVC程序，產出158 hp（118 kW；160 PS） @ 7000 rpm / 174 N·m（128 lb·ft） @4700 rpm
應用車款
年份 車型
2001-05 MG ZR
2001-05 MG ZS
2001-05 MG ZT
1995–05 MG F / MG TF
1996-05 Caterham Seven
1996–99 Caterham 21
  • VHPD – 極高性能衍生品，177或192 PS（130或141 kW；175或189 hp） 蓮花汽車製造，未經羅孚幫助。該版本使用VVC獨特的缸蓋鑄件(類似VVC鑄件)，有大氣門，但凸輪正時固定[5][6]。
應用車款
年份 車型
1996-06 Lotus Elise
2000-04 Lotus Exige
2000 Lotus 340R
1996-05 Caterham Seven
1996–99 Caterham 21

上汽Kavachi引擎

Kavachi發動機是羅孚K系列的大改進版，採用了不同的渦輪和變速箱，改進了缸蓋墊片，加強了缸體。上汽使用了英國諮詢工程公司Ricardo plc是賽車發動機設計方面的專家，他們受委託不僅對發動機進行了重新設計，而且對製造工藝也進行了重新設計，Kavachi發動機因而有良好的可靠性。它只有1.8 L；109.6立方英寸（1796 cc）的版本。

參考

延伸閱讀

  1. ^ LPS工藝的第一次批量生產是在South Works生產的M-16氣缸蓋，位於前鍛造廠附近。
  2. ^ Rover K-series. Modus Engine Services. [2021-04-12]. （原始內容存檔於2021-04-12） （英語）. 
  3. ^ 存档副本. [2021-04-12]. （原始內容存檔於2021-04-12）. 
  4. ^ 4.0 4.1 K/N Series Engines. www.mginfo.co.uk. [2021-04-12]. （原始內容存檔於2018-01-08）. 
  5. ^ admin. Rover K-Series Engine Tuning. [2021-04-12]. （原始內容存檔於2021-04-12） （英語）. 
  6. ^ Lotus Elise Rover K-series Engine Information. www.sandsmuseum.com. [2021-04-12]. （原始內容存檔於2021-04-12）. 
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