直噴時代 通用2.4L SIDI發動機拆解

　　[太平洋汽車網 導購]通用汽車的Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發動機目前在別克君威和別克君越上進行了全面應用，功率、扭矩、燃油經濟性都有所提升。這款發動機更注重耐用性，其技術特點與V型發動機相似，包括采用低摩擦的搖臂液壓挺柱的氣門傳動機構以及電子節氣門等。液力式張緊器可以讓正時鏈條終生免維護，火花塞的更換周期也增加到16萬公里。下面我們通過拆解來具體了解一下這款全新的發動機吧。

Ecotec 2.4L SIDI發動機缸體介紹

　　Ecotec 2.4L SIDI發動機所采用的缸體在原Ecotec發動機鑄造工藝的基礎上進行了改良。尺寸與原發動機類似，但是新的直噴發動機的缸壁及各個結構件的強度更高，減震降噪的效果更加明顯。

　　其缸內燃油直噴技術能夠在6200轉時輸出137kW的最大功率，在4800轉時達到240Nm最大扭矩。搭配6速手自一體變速箱，這款直噴發動機幫助君威和君越車型獲得了9.2升/百公里的出色油耗表現。

　　用來支撐曲軸軸承的下缸體與氣缸壁一樣，都在強度上進行了額外的強化，以便更好地應對發動機的重量增加。同時，針對機油分配系統的優化改進也使機油能在發動機內的流動性更好。氣缸體水套體積加大了，提高了缸體的散熱性;現場一次性澆鑄成形的缸套則確保了更精確的缸內加工圓度。

機油冷卻的鋁合金活塞

　　Ecotec 2.4L SIDI發動機使用輕質鋁合金活塞，每一個活塞擁有一個獨立的機油噴嘴，可直接向活塞裙部噴射霧狀機油，在活塞與氣缸壁之間形成一層額外的潤滑膜。這層額外的潤滑膜可以在冷卻活塞的同時，減少摩擦和噪音，提升耐磨性，延長了發動機的壽命。

氣缸蓋

　　Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發動機使用的是SPM 319鋁合金缸蓋，它采用的是半永久鑄模技術，該技術可加工出高強度的氣缸蓋，減少加工環節并優化氣流的進排氣方式。這種氣缸蓋不需要經過熱處理，因此可降低金屬部件的殘余應力并最終提升發動機耐用性。

　　氣缸缸蓋是專門為了配合汽油在燃燒室進行直接噴射所采取的獨特設計。在每個氣缸進氣口的下端，都安裝了一個汽油高壓噴射器，直接伸入燃燒室內。燃燒室和進氣口等各個部件都要進行重新的優化，以便適應這種新的工作模式和更高速的氣流。

　　缸蓋采用優質的氣門座、氣門導管和氣門材料，耐用度極高，在燃油直噴的嚴酷工作環境下確保能可靠地運行。這些高品質的氣門組件加上采用可調整間隙的液壓挺柱，確保了整套氣門工作機構的可靠性和耐用度。

　　氣缸蓋上同樣有一體鑄造成型的內部機油通道，以方便為凸輪相位器的控制系統提供液壓保障，實現氣門正時的連續可變。

雙頂置凸輪軸 連續可變氣門正時

　　在Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發動機的輕量化鋁合金缸蓋，采用頂置凸輪軸，每缸四氣門，它是操控氣門開閉的最直接高效的方式。

　　連續可變氣門正時對于渦輪增壓發動機具有更加明顯的裨益。它能在引擎低轉數時調整相應的氣門正時，以便提高渦輪的響應速度，帶來低轉數下更好的扭矩輸出。通過發動機控制模塊ECM發出的工作指令，由電磁閥控制的液壓葉輪式相位器會通過鏈條傳動的形式實時調整進排氣的凸輪軸，實現進排氣的氣門正時的獨立控制。

　　當引擎的工況比如轉數和負荷發生變化時，凸輪軸會進行氣門正時的實時調整，以便在低中高不同的轉數范圍帶來更順暢、更澎湃的動力輸出，并且兼顧優異的燃油經濟性。凸輪軸的相位變化也進一步降低了發動機的排放水平，因為它能更好地優化氣門重疊角，讓排放更清潔，免去了額外安裝EGR廢氣再循環系統的必要性。如之前提到，可變氣門正時系統在渦輪增壓發動機里更有價值，因為發動機控制模塊ECM可以在低轉數時調整氣門重疊角，以便更好地提高渦輪介入的響應速度，帶來更加迅捷直接的加速體驗。

　　Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發動機的凸輪軸配有攜帶數字感應的4X正時傳感器。這種最先進的感應系統可以幫助ECM系統精確地測量并調節正時系統，并且其可靠耐用，在發動機有效壽命周期中都能確保正常運作。凸輪軸位置傳感器與一個58X的曲軸位置傳感器協同工作，來確保直噴發動機所需的精確的點火時間。這種雙重的正時系統還能在凸輪軸位置傳感器或曲軸位置傳感器有一方出現問題時，提供可靠的備用工作模式。

缸內燃油直噴系統

　　缸內直噴系統將噴油嘴移到距離火花塞更近的地方，使其燃燒得更加充分有效，并且比起傳統的電噴系統，這一燃燒過程可以在更低溫度下即可進行。這種方式可以精確控制空燃比，所需的汽油更少，就可以與傳統電噴系統產生同等的動力。缸內燃油直噴系統還可以有效降低排放，尤其降低了25%的冷啟動排放。

　　缸內燃油直噴系統的高壓噴油嘴位于進氣口下方，它直接用高壓噴射的方式將汽油導入氣缸內，然后再與空氣進行混合。由于進氣管道現在不再需要輸送燃油和空氣的混合氣，僅僅負責導入空氣，這樣的簡化可以有效優化進氣管道內的氣流動力學，進氣更為順暢，且有利于渦流的形成。整個進氣、燃油噴射、混合及燃燒的過程，在直噴技術的保障下，能獲得比起傳統電噴技術更為精準的控制，燃燒更為充分，其獲得的裨益顯而易見。

　　通過缸內燃油直噴的方式，噴入氣缸內的燃油在霧化過程中帶有吸熱的效果，從而降低了燃燒室溫度，能比以往獲得更高的壓縮比。同時這也降低了混合氣溫度，減少了爆震的可能性，同時也帶來更多的進氣量。缸內燃油直噴系統的噴油器經過獨特設計，可以承受缸內更高的溫度和壓力，多層復合的噴射口也帶來最佳的噴射控制。缸內燃油直噴發動機的燃油系統可在最高為2,250psi的壓力下工作，與傳統電噴系統的60psi的工作壓力相比，其先進性毋庸置疑。

曲軸驅動的高壓油泵

　　Ecotec 2.4L SIDI發動機采用了一套凸輪軸驅動的高壓油泵系統，與傳統供油油泵配合，進一步提高油壓以滿足直噴系統的要求。與發動機一體式安裝的高壓油泵通過油箱里的傳統電控油泵進行供油，輸油管道還包含了一套高壓不銹鋼油路和常壓燃油管道，它們采用單向供油的方式，取消了常見的從發動機返回到油箱的油路。隨著工況需求不同，怠速時油泵的供油壓力為750psi，油門全開始壓力可以升至2250psi的峰值。

更換機油及過濾器

　　Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發動機固定的常規保養維護僅限于機油和過濾器的更換。由于使用了可整體更換的紙質濾清器，這種維護變得非常簡單。來自通用汽車行業領先的機油壽命維護系統使機油更換周期由常規的規定里程更換，改為按照實際工況和損耗來決定機油更換的周期。