[汽車之家 發(fā)動機解析] 在江淮1.5T發(fā)動機拆解的上半部分,,我們對這款發(fā)動機的研發(fā)歷程、渦輪增壓器以及進排氣系統(tǒng)等方面進行了拆解,參與研發(fā)的工程師陳工也小小地露了個臉,相信大家對發(fā)動機的外部組件的選擇和設計有了初步的了解,但這些還不是江淮真正實力的表現(xiàn),。在缸體內(nèi)部的設計,尤其是發(fā)動機冷卻系統(tǒng)等方面,,江淮的工程師們依然有很多亮點會與我們娓娓道來,。
● 缸體部分:傳統(tǒng)的直列四缸設計,缸徑和行程分別是75mm和84.8mm,。
這款1.5TGDi發(fā)動機采用最為傳統(tǒng)的直列四缸發(fā)動機,,在如今寶馬、標致等廠家將研發(fā)精力轉(zhuǎn)向三缸機的背景下,,技術(shù)成熟,、振動控制較容易的四缸發(fā)動機仍將是本階段的主流。發(fā)動機的缸徑和行程分別是75mm和84.8mm,,實際排量大約為1.498升,,壓縮比為9.7:1,這個壓縮比級別對于汽油的標號并不是很挑剔,,加92號汽油就夠了,。
隨著寶馬和沃爾沃提出了標準化缸徑的概念(即綜合考慮缸體散熱、活塞與氣缸壁之間的摩擦等諸多因素,,缸徑和行程分別為82mm和94.7mm,,單缸排量為0.5升左右時發(fā)動機效率為最佳狀態(tài)),江淮的工程師也聽說了寶馬的理論,,但說法較為籠統(tǒng),,也沒有測試數(shù)據(jù)進行證實,所以還不能確定這種理論的可靠性。而對于他們自己的這款發(fā)動機,,工程師說,,考慮到排量的限制(1.5升以下)和技術(shù)等諸多原因,目前1.5TGDi發(fā)動機缸徑和行程的參數(shù)是基于早先瑞風S3的1.5L發(fā)動機(HFC4GB2.3D)的標準確定的,。
此外,,工程師表示目前他們還在這款機型的基礎上研發(fā)更為節(jié)能的低功率版機型,目前發(fā)動機采用的是傳統(tǒng)的奧托循環(huán),,未來通過改變配氣機構(gòu)等方式,,使得發(fā)動機能夠在奧托循環(huán)和阿特金森循環(huán)之間切換,發(fā)動機的壓縮比從現(xiàn)有的9.7:1提高到11:1,,從而提升發(fā)動機在低速工況下的經(jīng)濟性,。這種做法我們在豐田的凱美瑞混動版車型上已經(jīng)見到了,。
● 雙頂置凸輪軸:雙可變氣門正時技術(shù),,采用無級調(diào)節(jié)。
1.5TGDi發(fā)動機采用雙頂置凸輪軸設計,,總成套件由舍弗勒提供,。進排氣凸輪軸均能夠進行調(diào)節(jié),以滿足發(fā)動機不同工況下的配氣需求,。凸輪軸角度調(diào)節(jié)器由可變正時電磁閥控制,,調(diào)節(jié)器內(nèi)各“隱藏”著一組渦卷彈簧,通過液壓角度調(diào)節(jié)裝置和彈簧的相互配合實現(xiàn)改變氣門的開合時間,,并起到無級調(diào)節(jié)的目的,,調(diào)節(jié)范圍最大可達到50度。
從這張波形圖上我們可以看到,,在正常情況下(實線),,氣門重疊角非常小,而隨著發(fā)動機負荷逐漸增大,,通過調(diào)節(jié)凸輪軸的角度來改變氣門開合時機(進氣門提前打開,,排氣門延后關閉),進氣門和排氣門之間的重疊角度也逐漸增加,。增加氣門重疊角的好處就在于保證發(fā)動機在高負荷情況下排氣順暢,,同時也讓從進氣門進入的新鮮空氣盡快驅(qū)離氣缸內(nèi)燃燒過的廢氣,使進氣更充分,,排氣更徹底,。這便是配備可變氣門正時技術(shù)的其中一個作用。
● 排氣門采用充鈉工藝,,提升抗熱性,。
凸輪軸與氣門并不是直接接觸的,而是通過氣門挺柱傳力的。在凸輪與氣門挺柱長期接觸中必然會使得挺柱表面產(chǎn)生一些磨損,。為了讓磨損更加均勻,,凸輪與挺柱的接觸面并非位于其中心,而是稍稍向一邊偏轉(zhuǎn)了一些,,這樣能夠使得氣門挺柱在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生一定速率的旋轉(zhuǎn),,保證磨損更加均勻。此外江淮還在研發(fā)表面經(jīng)過耐磨處理的氣門挺柱,,預計不久之后便能夠配備,。
1.5TGDi發(fā)動機在進氣側(cè)和排氣側(cè)分別配備了8個進氣門和8個排氣門(每缸共4個氣門,進排氣側(cè)各有2個),,當排氣門打開排出缸體內(nèi)廢氣的時候,,上百攝氏度的高溫“燒灼”著不銹鋼材質(zhì)的氣門桿,可能會引起排氣門過熱造成損壞,。
采用充鈉排氣門(Sodium Filled Valves)后,,排氣門內(nèi)的鈉金屬熔點僅為97.7℃,從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時能夠吸收大量的熱量,。隨著排氣門上下運動,,液態(tài)金屬鈉也會因上下運動而振蕩,將吸收的熱量傳導到排氣門上部,。據(jù)工程師透露,,采用充鈉技術(shù)的排氣門能將氣門自身的溫度降低約100℃左右,從而解決排氣門過熱帶來的一系列問題,。
充鈉排氣門最早是應用在活塞式飛機發(fā)動機上的,,排氣門內(nèi)的鈉金屬直徑約2.5毫米,雖然用量不多,,但制造成本可比傳統(tǒng)排氣門高不少,。據(jù)透露,普通排氣門8支采購價大約為60元一組,,而同樣的充鈉排氣門的價格要接近200元,,成本要貴出兩倍還多。目前國外品牌采用這種技術(shù)的車企不在少數(shù)(如寶馬,、雪鐵龍等都會使用),,在中國品牌車型中的普及率也越來越高了。
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