馬力背后的秘密!拆星途攬?jiān)?.0T發(fā)動(dòng)機(jī)
如果你和我一樣,仔細(xì)分析過中國發(fā)動(dòng)機(jī)和國外同級(jí)別發(fā)動(dòng)機(jī)的差異,你會(huì)驚訝于我們?cè)诜逯祬?shù)方面完全可以和世界一流車企一較高下!以我們今天正在拆解的月球上新的2.0T動(dòng)力為例。
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過去很長(zhǎng)一段時(shí)間,奇瑞集團(tuán)旗下的星途、奇瑞、捷途三大品牌都是以1.6T發(fā)動(dòng)機(jī)作為旗艦動(dòng)力。那臺(tái)1.6T發(fā)動(dòng)機(jī)雖然動(dòng)力不錯(cuò),但隨著星途產(chǎn)品的水平越來越高,尺寸越來越大,現(xiàn)在有必要有一臺(tái)2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)來撐起大旗。終于,代號(hào)為F4J20的機(jī)器量產(chǎn)出現(xiàn)在月球漫步上,足夠有趣了!
-能和奔馳GLE(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)的2.0T抗衡!
不知道有沒有人記得。2021年,一款中國車挑戰(zhàn)新北賽道,成為汽車圈的熱點(diǎn)。當(dāng)時(shí)創(chuàng)下了中國品牌的先例,跑了8分56秒。這款車就是奇瑞瑞奇G5,搭載了奇瑞集團(tuán)第一代2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)。
時(shí)光荏苒,我們今天拆解的2.0T是奇瑞集團(tuán)的第三代2.0T產(chǎn)品,是在現(xiàn)有1.5L 1.5T 1.6T的基礎(chǔ)上,針對(duì)奇瑞集團(tuán)1.8t及以上車型開發(fā)的。
衛(wèi)星登月上的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)和我們之前拆解的奇瑞1.6T屬于同一代,它們共用很多零部件和總成,比如點(diǎn)火線圈、發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)、電子節(jié)溫器等。
拆解前我們看到其2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)采用鋁合金缸體、缸蓋、油底殼,進(jìn)氣歧管、氣門室蓋采用復(fù)合塑料。整機(jī)強(qiáng)調(diào)輕量化設(shè)計(jì),重量控制在137kg左右。
如今,2.0T不僅增加了排量,還增加了350bar缸內(nèi)直噴系統(tǒng)、雙平衡軸等技術(shù)。這款發(fā)動(dòng)機(jī)在月球上最大的亮點(diǎn)就是動(dòng)力強(qiáng)勁!有多強(qiáng)?我們簡(jiǎn)單對(duì)比一下吧!
[/k0/]誕生的星途2.0T,從動(dòng)力參數(shù)來看,已經(jīng)成為主流2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的前沿。它的254馬力和390牛米非常搶眼,甚至可以直接與豪華品牌中大型SUV的2.0T相抗衡。
當(dāng)然,一輛車的動(dòng)力水平不能只看參數(shù),它直接關(guān)系到變速箱的匹配水平、變速箱的換擋性能、整車的重量等等。這款2.0T月球車的實(shí)際性能如何?下面的結(jié)果也說明了這個(gè)問題。
對(duì)于這樣一款重約1.9噸的中大型7座SUV來說,動(dòng)力足夠出色。你在日常駕駛的時(shí)候不會(huì)覺得肉肉的,發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的扭矩輸出不錯(cuò),油門起步階段的動(dòng)力響應(yīng)非常靈敏,當(dāng)你深踩油門超車的時(shí)候,你有足夠的信心。這種動(dòng)感背后有哪些技術(shù)?以下是五個(gè)亮點(diǎn):
這些科技是亮點(diǎn)亮點(diǎn)1: 350Bar高壓直噴將每一滴燃油都擠壓到極致。
350Bar高壓燃油直噴系統(tǒng)是這款發(fā)動(dòng)機(jī)的亮點(diǎn)之一。與之前的1.6T發(fā)動(dòng)機(jī)相比,200Bar的壓力更高,最直接的效果就是提高了汽油的霧化效果,讓燃燒更徹底,減少了煙灰顆粒的排放。壓力越高,汽油噴射時(shí)顆粒越細(xì)。這就像我們洗車的水槍。壓力越高,噴出的水霧越細(xì)。
在核心零部件供應(yīng)鏈中,中國品牌現(xiàn)在越來越強(qiáng)大。例如,博世等世界零部件供應(yīng)商在全國各地建立了生產(chǎn)零部件的營地,重點(diǎn)是中國汽車企業(yè)。比如博世最新的缸內(nèi)直噴技術(shù)和最新的電子節(jié)氣門可以快速應(yīng)用到國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)上。
[上圖為博世產(chǎn)品示意圖]
雖然這款2.0T缸內(nèi)直噴系統(tǒng)可以達(dá)到350Bar的噴射壓力,但并不總是在這么高的壓力下工作來節(jié)能。在“溫和”駕駛中,電子控制系統(tǒng)會(huì)將其穩(wěn)定在較低的燃油噴射壓力下。
亮點(diǎn)二:“魚肚”進(jìn)氣道讓進(jìn)氣效率更高。
這款2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)延續(xù)了奇瑞此前的“魚腹式”進(jìn)氣道設(shè)計(jì)。這種特殊的形狀使空空氣更順暢地進(jìn)入氣缸,帶來良好的翻滾效果。結(jié)合奇瑞專屬的面罩燃燒室和滾流保持活塞,燃油混合氣燃燒速度提升20%。
這款發(fā)動(dòng)機(jī)的行程/缸徑比為1.22,長(zhǎng)行程窄缸徑的設(shè)計(jì)是目前的趨勢(shì)。不僅有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的低扭矩爆炸,而且使燃燒室空更加集中,有利于火花迅速擴(kuò)散到整個(gè)燃燒室,從而加快了燃油混合氣的燃燒速度。
亮點(diǎn)3:中央VVT使氣門正時(shí)調(diào)整更快。
月球車上的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)有進(jìn)排氣雙可變正時(shí)氣門系統(tǒng),相位執(zhí)行器也是性能不錯(cuò)的中VVT。這種VVT機(jī)構(gòu)的控油時(shí)間較短,其優(yōu)點(diǎn)是氣門正時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)速度較快。
從這些技術(shù)的應(yīng)用來看,奇瑞集團(tuán)在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)上追求更簡(jiǎn)潔高效的思路。它在缸蓋下并沒有太大的成本,比如采用VVL可變氣門升程技術(shù),而是專注于改善燃燒室的燃燒效果,采用側(cè)噴,追求更高的滾流效果等等。
為什么四缸機(jī)也要平衡軸?亮點(diǎn)4:集成排氣歧管使熱量損失更低。
在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣側(cè),我們只能看到一個(gè)排氣口,因?yàn)樗捎昧嗽絹碓匠R姷囊惑w化排氣歧管設(shè)計(jì),而且它將整個(gè)歧管隱藏在氣缸蓋內(nèi)部,露出的排氣管很短,很快就會(huì)與渦輪增壓器相連。
集成會(huì)帶來更高的技術(shù)難度,熱管理系統(tǒng)會(huì)面臨更大的挑戰(zhàn),但也會(huì)帶來很多優(yōu)勢(shì),比如集成排氣歧管可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)更小更輕,最重要的是,它會(huì)大大有助于發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。因?yàn)榕艧峥梢愿苯拥貍鬟f給發(fā)動(dòng)機(jī),預(yù)熱速度會(huì)更快。
亮點(diǎn)5:冷卻通道的設(shè)計(jì)
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功率的增加,保持在常溫下尤為重要。農(nóng)歷上的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)采用了電子溫控器,使得冷卻水循環(huán)控制更加精準(zhǔn)。此外,冷卻水通道內(nèi)特別設(shè)計(jì)了擋板,使缸體散熱更均勻。
亮點(diǎn)5:這臺(tái)四缸機(jī)還需要一個(gè)平衡軸。
平衡軸,顧名思義,就是為了平衡發(fā)動(dòng)機(jī)本身的振動(dòng)而誕生的。在傳統(tǒng)燃油卡車中,發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)是最重要的噪聲源之一。近年來,小排量三缸發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)不斷迭代,被公認(rèn)為“抖動(dòng)”和“噪音大”,通過平衡軸的設(shè)計(jì)可以很好地解決。
四缸機(jī)的缸數(shù)雖然是偶數(shù),但在振動(dòng)上卻是天生不平衡的。早年發(fā)動(dòng)機(jī)以自然吸氣為主,功率較低,爆發(fā)力相對(duì)較弱,所以很少有四缸發(fā)動(dòng)機(jī)使用平衡軸。如今的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)功率越來越高,振動(dòng)也越來越大,所以為了滿足更好的NVH控制效果,很多大功率發(fā)動(dòng)機(jī)也增加了平衡軸。
無論是三缸發(fā)動(dòng)機(jī)還是四缸發(fā)動(dòng)機(jī),平衡軸都會(huì)嚴(yán)格安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)中心線上。雙平衡軸的設(shè)計(jì)是為了抵消四缸機(jī)的往復(fù)慣性力,類似于波峰和波谷相互抵消的原理。2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙平衡軸后,振動(dòng)降低了85%。
雖然平衡軸用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音和振動(dòng),但它也會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)。因此,奇瑞工程師采用了“剪刀式雙平衡軸系統(tǒng)”。之所以如此命名,是因?yàn)轵?qū)動(dòng)平衡軸的齒輪由兩塊組成,兩塊之間的齒角類似剪刀,故名。
除了發(fā)動(dòng)機(jī)本身的NVH,一些電器附件也是一種噪聲源,比如發(fā)電機(jī)。為了降低發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音,使用了這款96槽的2.0T降噪發(fā)電機(jī)。
在大多數(shù)人眼里,機(jī)艙里的發(fā)動(dòng)機(jī)都差不多,無非是一塊難看的鋼或鋁合金。然而在汽車人眼里,每一條管道,每一寸金屬背后都隱含著工程師的心血。單單在缸體設(shè)計(jì)方面,奇瑞工程師就有很多奇思妙想。
-寫在最后。
從熱效率來看,這款2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的最大熱效率為38%,在往年被認(rèn)為是驚人的。但隨著國家政策的引導(dǎo)和汽車企業(yè)技術(shù)的提高,新一代發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率越來越高,38%和39%越來越普遍。
在現(xiàn)有F4J20的基礎(chǔ)上,奇瑞集團(tuán)未來將推出更多動(dòng)力版本,包括2.0T混動(dòng)系統(tǒng),其發(fā)動(dòng)機(jī)采用更為節(jié)油減排的技術(shù),如深米勒循環(huán)、高效EGR等。,其最高熱效率可達(dá)43%,基本達(dá)到了與比亞迪最新DM-i混動(dòng)和馬自達(dá)Skytiv-X壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的水平??傊?,從動(dòng)態(tài)來看,星途品牌還有很多值得期待的地方。
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