長城,你怎么看?華泰2.0T柴油機拆解
昨天,我沒有老老實實坐在辦公室,而是經歷了一次“解剖”。放松,我還沒說完。它采用了BOSCH電控高壓共軌燃油噴射系統、可變渦輪幾何結構、雙平衡軸和冷卻廢氣再循環技術。是乘用車上為數不多使用的柴油發動機之一,是華泰歐一德2.0T柴油發動機。今天我就給大家看看拆解結果。
在國內,柴油機在乘用車領域的應用并不多見。原因是柴油發動機本身具有扭矩大、功率相對較小的特點,不像汽油發動機那樣適合對速度要求較高的乘用車。柴油機本身的振動也很大,不能滿足乘用車等的舒適性要求。此外,這一現象與柴油是中國的戰略儲備不無關系。但是柴油發動機也有熱效率高的優勢,而且近年來我國的柴油發動機技術也有所提升,出現了OID 2.0T和長城2.0T呂晶,這樣的柴油發動機搭載在乘用車上。基于這樣的背景,我們自然不會錯過給大家展示的機會。
●什么是歐一德?
歐德動力集團是華泰汽車集團旗下的動力總成制造商,生產1.5L、2.0L、2.5L、2.8L、3.0L五大系列清潔柴油發動機和4速、6速兩大系列AT自動變速箱。目前,寶格麗和華泰B11(查成交價|參配|優惠政策)車型均采用2.0L柴油發動機,其他發動機也銷往國外。從字面上看,我們猜測這與意大利和德國有關。是的,歐一德電力集團公司的核心技術全部來自歐洲,通過與意大利VM公司、德國ZF公司的技術合作,并在此基礎上進行自主創新。
“寶格麗和華泰B11搭載歐益德2.0T柴油發動機”
●燃油供應系統-BOSCH電控高壓共軌燃油噴射系統
針對柴油壓燃和汽油點火的區別,我先給大家講解一下供油系統,然后會涉及進排氣系統、冷卻潤滑系統等等。
由于柴油機壓縮比高,缸內壓力很高,均勻的油霧也需要很高的噴射壓力。現在主流柴油機都選擇電控高壓共軌噴射,由高壓油泵增壓。
可變截面渦輪、廢氣再循環●進氣和排氣系統-VGT可變渦輪幾何,EGR廢氣再循環系統
◆電子節氣門
燃料的燃燒取決于氧氣的供應。我來介紹一下這臺柴油機的進排氣系統,和汽油機不同。現在我將擰開鎖著的插銷,為你探索它的秘密。
柴油機的油門踏板并不控制節氣門的開啟和關閉,只是給出一個控制噴油的信號。電子節氣門與EGR在發動機排放校準中合作,以優化排放系統。如果排放法規對排放有更高的要求,而EGR率較大,通過true 空度調節EGR閥的開度已不能滿足系統對EGR率的需求,那么必須控制節流閥對進氣進行節流,以產生更大的EGR率來滿足排放需求。
◆ VGT可變渦輪幾何
該柴油機采用VGT可變渦輪幾何結構,不同于傳統的渦輪增壓器。采用變截面技術,減少渦輪遲滯,使發動機動力提前到來。讓我們來看看它的結構。
雖然很多朋友已經對渦輪增壓器的原理了如指掌,但為了便于理解后面要說的知識點,我還是想啰嗦一下。渦輪增壓器的原理是發動機排出的廢氣帶動渦輪,再由渦輪帶動葉輪增壓空氣體,從而有效增加進氣量,提高發動機功率。
傳統的渦輪增壓器有缺點,即當發動機轉速較低、排氣量較小時,渦輪增壓器會因驅動力不足而無法達到工作轉速,這就是我們常說的“渦輪遲滯”。牢記這一點,你就能理解變截面技術的意義。
與傳統增壓器相比,可變渦輪幾何結構可以根據發動機轉速的不同,通過調節排氣截面,大大提高發動機在低速時的響應時間和加速能力。那是什么讓噴嘴環工作呢?
為了控制導葉的開啟角度,應參考一系列發動機運行條件。).發動機控制單元會計算增壓器目前所需的導葉截面積。然后,電子執行機構將推動調節桿來調節噴嘴環上的可變舌片,從而驅動噴嘴環。然后,噴嘴環會配合內部導葉調整其開/關角度,從而實現變截面技術。這種由電子執行器直接控制的方式,比長城綠色靜態柴油機上使用的真空調節器響應更快,控制更精確。
◆ EGR廢氣再循環系統
廢氣再循環控制系統的主要功能是將燃燒后的廢氣引入燃燒室參與燃燒,抑制氮氧化物的產生,降低發動機部分負荷工況下的發動機排放。該系統包括真空泵、真空調節器、廢氣再循環閥和EGR冷卻器。
廢氣再循環閥的主要功能是控制重新進入氣缸的廢氣量。通過真空控制,中間由真空調節器精確調節,從而實現EGR速率的精確控制。
配氣機構、冷卻和潤滑●配氣機構
為了讓發動機正常工作,所有零件必須在正確的時間處于正確的位置,就像軍隊分配任務后做的第一件事就是設置手表一樣!每個人都必須基于相同的時間線。發動機的基準是曲軸。
OED483Q柴油機配氣機構采用正時皮帶,噪音小。但是需要定期檢查,當里程達到8-10萬公里時更換。不過這個周期對于普通用戶來說還是可以接受的。
●潤滑和冷卻系統
為了保證發動機的熱效率和穩定運行,需要對其進行潤滑和冷卻,這就是人們熟悉的機油和發動機冷卻液循環系統。OED483Q柴油機機油泵由曲軸驅動,轉子式結構簡單緊湊,供油量大,廣泛應用于中小型柴油機。與齒輪式油泵相比,前者可以實現更高的工作速度,提供更有效的潤滑。
預熱塞、缸體、消除振動●起動系統——柴油機專用電熱塞
發電機是汽車必不可少的附件。作為發動機的附件之一,由皮帶驅動,為車輛提供動力。相應的,除了發電機之外,還有一個起動機驅動飛輪啟動發動機。由于柴油發動機經常面臨低溫啟動困難的問題,這款柴油發動機專門配備了預熱塞,可以在接通電源后對發動機進行預熱。一般在發動機冷卻水溫度低于50℃時工作,啟動時提高了燃燒室中霧化燃料和空氣體的溫度,從而大大提高了發動機的低溫啟動性能。
●氣缸體和消除振動的措施
在發動機缸體形式上,OED483Q柴油發動機與長城2.0VGT柴油發動機一樣,采用無缸套結構的缸體,而曲軸箱采用分體式結構,以曲軸軸線為中心分為上缸體和下缸體,下缸體與主軸承蓋構成一個整體。與龍門式缸體和隧道式缸體相比,這種結構設計的缸體強度和剛度較差,更適用于小排量發動機。其優點是高度小、重量輕、結構緊湊、加工拆卸方便。
這款發動機采用單頂置凸輪軸結構,但目前主流發動機基本采用雙頂置凸輪軸結構,長城2.0T綠色靜態柴油機也符合趨勢。雙頂置凸輪軸具有可單獨控制進排氣門和可變氣門正時的優點,這是這些單頂置凸輪軸結構所不具備的。但單頂置凸輪軸結構簡單,缸體加工方便。
發動機活塞頂部設計成橫截面為ω形的凹槽,在進氣和壓縮沖程時,可以起到很好的導流作用,使燃燒室中的混合氣形成渦流,使燃油更好地與空氣體混合,提高燃燒效率。這種活塞設計目前在主流柴油機上使用。
雙質量飛輪體由一次質量和二次質量組成,兩者之間有彈簧連接。當發動機轉速急劇變化時,彈簧可以起到一定的緩沖作用,保護變速箱軸和齒輪。此外,雙質量飛輪可以平衡發動機運行時產生的振動,降低發動機的噪音,使發動機工作更加平穩。
雙軸平衡,其中一個平衡軸與發動機轉速相同,可以消除發動機的一階振動;另一根平衡軸的轉速是發動機的兩倍,可以消除發動機的二階振動,從而達到更理想的減振效果。與單平衡軸相比,雙軸平衡更穩定,減震降噪效果更好。
總結:
作為乘用車使用的柴油發動機,變截面增壓器保證了發動機輸出的平順性,EGR保證了發動機排放達標,高壓共軌直噴系統也保證了發動機能夠充分燃燒。可以說,作為乘用車使用的柴油發動機,目前已經處于國內領先水平。當然在技術和性能上與長城路景柴油機旗鼓相當,讓最好的、健康的競爭一起進步。
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