三菱MCA系統

三菱MCA系統(英語:Mitsubishi Clean Air System,日语:ミツビシクリーンエアシステム)乃是日本三菱汽車昭和48年(1973年)以降,為了因應當地的汽車廢氣排放標準英语Vehicle emissions control所發展的引擎廢氣淨化技術,一般大多簡稱為「MCA」。

配置MCA-JET系統的車輛貼有MCA-JET之銘牌

概要

MCA是「Mitsubishi Clean Air」之縮寫,最著名的莫過於1970年代晚期出現裝有輔助進氣閥門的「MCA-JET」系統,此前三菱汽車曾發展過數種淨化汽車廢氣的方式。和其他同業一樣,配置這種廢氣清淨技術的車輛貼有「MCA」、「MCA51」、「MCA-JET」等銘牌或貼紙以資分辨。當時大多數三菱製造的引擎皆援引此項技術,惟DOHC構造的4G32型、直列六缸6G34型、OHV英语Overhead valve engine構造的4G4型等引擎則自始至終都沒有MCA。

MCA-I

1971年左右為了因應昭和48年汽車廢氣排放標準((日語)昭和48年排出ガス規制)而設計,只有配置了活性碳罐、屏蔽式曲軸箱通氣管、附有真空提前點火裝置的分電器等比較初階的廢氣淨化裝置。一開始並沒有什麼特殊的名稱,但是後來隨著MCA-II的發展,1973年左右開始將這種設計稱為「MCA-I」。

輕型車中所使用的MCA以三菱Minica Skipper最具代表性,重點在於因應昭和48年汽車廢氣排放標準,自兩衝程循環2G10型過渡到四衝程循環2G2族引擎,並且進行了許多改良措施,包括雙腔分動式化油器、半球型橫流燃燒室、V型提升閥、中心配置火星塞、溫水預熱式進氣歧管、加熱進氣口等。

MCA-II

由於昭和51年汽車廢氣排放標準以昭和48年版為基礎,大幅度強化排放標準的內容,為了對應日益嚴苛的法規而於1974年前後出現。原則上以MCA-I的基礎添加更嚴謹的廢氣淨化裝置。有時候經銷商在宣傳的時候,也會將MCA-II叫做「MCA-51」(昭和51年汽車廢氣排放標準之故)。同時期原廠還開發出一種名為「靜默軸(日語)サイレントシャフト)」的引擎技術,這是一種將英國工程師弗雷德里克·蘭徹斯特英语Frederick W. Lanchester的理論實用化的平衡軸英语Balance shaft。因此在1970年代至1980年代之間,MCA-II和靜默軸成為三菱製引擎的代名詞。

MCA-IIB

MCA-IIB採取熱反應器的方式,在MCA-I的基礎上追加氣壓幫浦式熱反應器、EGR排氣再循環裝置等,以達到二次空氣噴射英语Secondary air injection之效果,符合昭和50年汽車廢氣排放標準。化油器亦新增自動阻氣閥英语Choke valve、燃調控制螺線管,主要用於縮短暖機控制時間。EGR利用可以檢測進氣歧管的進氣壓力、水溫的自動調溫器,進行二次循環量的控制。分電器除了點火提前角調節裝置之外,並新增點火推遲角,控制點火提前角是為了再度燃燒的最佳時機。考慮到引擎的缸內溫度,設置了包含排氣溫度警告燈英语Exhaust gas temperature gauge在內的多個警告燈號,而且設計了可以從引擎蓋排出熱氣的自動排風機。翌年為了配合昭和51年汽車廢氣排放標準又進行小改良,亦稱為MCA-51。

MCA-IIC

1976年為了對應輕型車規制的改變,暫時針對第三代三菱Minica及第三代三菱Minicab搭載的2G22型引擎所開發[1]。雖然共通點仍是以MCA-I為底,可是和MCA-IIB的差異在於將氣壓幫浦式熱反應器,替換成酸化觸媒舌簧閥英语Reed valve二次空氣噴射英语Secondary air injection裝置。為了符合昭和51年汽車廢氣排放標準,有時候也被稱作MCA-51。1977年三菱Minica使用的2G23型引擎繼續使用此種形式,可是從1978年起G23B型引擎改用MCA-JET技術,以便通過昭和53年汽車廢氣排放標準,生產數量並不多[2]。輕型商用車的規定相對來說比較寬鬆,所以OEM供應給馬自達Porter Cab的2G23型引擎持續使用至1983年為止。

MCA-IID

以MCA-IIB技術為底,針對LPG車輛進行調整的技術,符合昭和51年汽車廢氣排放標準,這是為了三菱Galant計程車版而開發的。

MCA-JET

 
裝有噴射閥門的汽缸蓋

1977年出現的稀薄燃燒方式,大幅度變更MCA-IIB的系統,將三元觸媒轉化器與EGR排氣再循環裝置作為主體,同時使用舌簧閥英语Reed valve二次空氣噴射英语Secondary air injection裝置作為催化劑的輔助。最大的特點在於除進、排氣閥門之外,另加裝一個叫做「噴射閥門」((日語)ジェットバルブ)的提升閥設計成半球狀的燃燒室,將空氣及混合油氣高速注入氣缸以產生渦流。如此一來,即便在接近25:1的稀薄混合氣化比例及大量EGR加載的情況下也能穩定地燃燒。因此大幅減少氮氧化物的排出以符合昭和53年汽車廢氣排放標準,同時也成功降低油耗[3]。後來也開發出電子控制式化油器及燃料噴射裝置,稱作「ELECTRO JET」((日語)エレクトロジェット),甚至還搭配渦輪增壓器(如三菱Starion的G54BT/G63BT型)或者機械增壓器(如三菱Minicab的3G81型)。

噴射閥門((日語)ジェットバルブ)是在一根如原子筆般大小的金屬筒內,裝設提升閥、閥桿彈簧、密封圈、承盤、楔等一般進排氣閥門同樣的零件,組合完成後和火星塞一起安裝在汽缸蓋上。燃燒室設計了類似渦流室式柴油引擎的噴出孔,在形成強力渦流的同時,防止噴射閥門的傘部暴露於燃燒火焰之中。此裝置的傳動方向乃是由進氣閥門的搖臂軸英语Rocker arm分成兩個分支來進行,由於受限於空間大小,自始至終挺桿英语Tappet皆使用搖臂調整螺栓的方式。噴射閥門出現閥片滑動時可以單獨整修,但原則上需要更換整座部件。

同時期的日產Z族引擎日语日産・Z型エンジン(採用日產NAPS系統日语NAPS之技術)和MCA-JET同樣為了克服「大量EGR之下的穩定燃燒」之問題,位於進排氣埠的汽缸配置螺旋形狀的渦流埠、一個汽缸配置兩支火星塞。MCA-JET則是普通形狀的進排氣埠搭配單支火星塞,只需安裝噴射閥門便能產生強力渦流。於是1977年此一設計首度搭載於三菱4G1族引擎日语三菱・4G1型エンジン上,符合昭和53年汽車廢氣排放標準後,逐漸擴大使用在輕型車的2G2族、普通車的4G3族日语三菱・4G3系・6G3系エンジン4G63型日语三菱・4G634G5族日语三菱・4G5系エンジン等引擎上。三菱向當時具有業務合作關係的克萊斯勒(包含麾下之道奇普利茅斯汽車英语Plymouth (automobile))輸出引擎,在北美洲市場擴大銷售範圍。另外三菱也有提供附有MCA-JET及靜默軸的引擎給現代汽車,所以在韓國市場也見得到其蹤跡。

不過,後來三菱製造的引擎主力從半球型燃燒室的SOHC機構,改成屋脊型燃燒室英语Pent-roof combustion chamber的DOHC機構。SOHC機構也從三菱天狼星DASH3×2過渡到使用三菱縱渦層狀進氣稀薄燃燒技術的多汽門英语Multi-valve汽缸蓋。1986年問世的三菱6G7族引擎日语三菱・6G7型エンジン及翌年出現的三菱3G8族引擎雖然仍沿用MCA-JET技術,但自此之後便停用了。

參見

外部連結

參考資料

  1. ^ 參考《三菱MCAシステムについて 軽自動車編 構造概要と点検整備要領》,三菱自動車工業株式会社,1975年8月。
  2. ^ 請看(日語)ミニカ5小史~ハロー500・・・ミニカ5誕生页面存档备份,存于互联网档案馆)。
  3. ^ 請見(日語)日本の自動車技術330選:三菱MCA-JET(G11B)页面存档备份,存于互联网档案馆),第一段。