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为何最强!新君威2.0T发动机技术解读

发布时间:2012年05月29日 09:08 | 进入汽车论坛 | 来源:车168 | 手机看视频


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在看过新君威的试驾报告之后,不少车友对新君威强劲的动力很感兴趣,162KW的最大功率、350NM的最大扭矩确实惊艳,而81KW/L的升功率使其2.0T发动机成为了国内同级车中最强劲一款发动机,那么,如此强劲动力是如何“榨取”出来的?下面我们就与大家一起来拆解这台2.0T DI直喷涡轮增压发动机,来了解其神奇之处。

为何最强!新君威2.0T发动机技术解读

最大功臣:涡轮+直喷

2.0T 发动机拥有如此强劲动力的最大功臣,莫过于其涡轮增压器和缸内直喷技术的应用了,国内同样同时配备了这两种技术的发动机仅有大众旗下的TSI系列发动机,但是大众同排量的2.0TSI也依然不是新君威2.0T的对手,下面就我们就从该发动机的这两项关键技术入手:

直喷技术解读:

“直喷Direct Injection”就是指燃油的喷射方式,按照喷油嘴位置来分可分为缸内直喷和缸外喷射,缸外喷射的发动机可分单点和多点喷射,单点喷射就是多汽缸共用一个喷射装置,集中喷射与空气形成混合气再进入进气歧管,目前我们的汽油机车型上大多使用多点喷射,即每个汽缸拥有独立的喷油装置,喷油嘴位于进气歧管末端,在燃烧室外部,喷出的油滴与空气混合之后进入汽缸,这种喷油方式的缺点一方面是混合气浓度受气流及气门开关影响,无法使混合气充分均匀混合,会产生燃烧不完全的现象,另一方面,由于燃油并没有直接进入汽缸,所以会在管壁上形成油膜或油滴的残留,无法达到理想的空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),无论是从动力、燃油经济性还是环保方面来说都不够理想。

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直喷发动机喷油嘴位置

而最早应用于柴油发动机上的直喷技术很好的解决了这方面的问题,直喷从字面上来理解很简单,就是通过喷油嘴直接将燃油喷入汽缸内,但是实现起来并没有这样简单,首先是供油压力的问题,由于燃烧室内的压力很大,所以要想将燃油顺利喷射进燃烧室内,就需要非常大的油压,新君威的这台直喷涡轮增压发动机的喷油嘴压强可达2250psi(磅/平方英寸),是通常多点电喷发动机的37.5倍,这就要求其拥有能提供高压的共有设备和耐高压的供油管线,其使用了由凸轮驱动的燃油泵来提供高压油,这台凸轮燃油泵由位于凸轮轴末端增加的“九号凸轮”驱动(通常的4缸双顶置凸轮轴发动机应有8个凸轮),该凸轮为三头凸轮,带动凸轮燃油泵可产生750-2250psi(磅/平方英寸)的压强,满足缸内喷射的需求。

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凸轮燃油泵及喷油嘴

缸内直喷有着更好的雾化效果,使燃料能够分散成均匀的小液滴,但是这还不够,直喷发动机的活塞顶部并非平面,而是采用了独特的曲面构造,能够在进气时在燃烧室内形成涡流,帮助空气和燃料更好的混合,形成浓度均匀的混合气,让燃料充分燃烧,提高了燃烧效率,动力输出也随之提升。

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缸内喷射有更好的雾化效果

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直喷发动机的活塞顶端有着独特的曲面构造以产生涡流

缸内直喷发动机还具有稀薄燃烧的特性,在车辆启动及低转速时,发动机进气量少,喷油量也相对较少,混合气浓度低,所以动力表现和高转速时差异很大。这款直喷发动机在冷启动及低转速时采用二次喷油的方式进行供油,在上一个做功循环的排气冲程末活塞回到上止点附近时进行少量喷油,形成气缸内均匀稀薄的混合气,而在之后的进气冲程中再次喷油,使火花塞附近的混合气浓度较高,确保能够点燃混合气做功,这种方式能够在输出相同功率的情况下消耗更少的燃料,使燃料充分燃烧,既保证发动机低速时的动力输出,又体现了良好的经济性。

涡轮增压器不一般:

涡轮增压器我们都比较熟悉,对于追求性能的爱好者来说,涡轮增压器是改车时尤其是改动排量较小的车型时必不可少的选择,而新君威上这台来自SAAB技术的涡轮增压发动机有着与众不同的特色。



新君威2.0T 使用的涡轮增压器

涡轮增压器采用了双流道设计。新君威2.0T发动机采用的点火顺序为1-3-4-2,其将四个汽缸分成了两组,1、4号汽缸共用一条排气管,而2、3号共用一条排气管分别驱动涡轮,这样使废气排出的节奏非常稳定,这样涡轮就不会因为汽缸的排气干扰而产生滞后,拥有更好的响应性,在发动机低转速下便能够介入工作,在实际运转时,涡轮在1400rpm时就能够介入,在2000rpm便能够达到峰值扭矩,其对滞后的改善可见一斑。

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涡轮采用双流道设计,图中蓝色和青色分别是1、4号汽缸和2、3号汽缸排出的废气

细节体现技术:DVVT可变正时气门技术

VVT可变正时气门技术对于我们来说并不新鲜,目前市售的大部分车型上都有应用,新君威2.0T发动机采用了与2.4及2.0ECOTEC相同的D-VVT进排气可变正时气门技术,该系统可以更好的控制气门重叠时间,精确控制进气量,提升燃烧效率,同时根据发动机转速适当延后排气门的关闭时间,提供尽可能多的废气驱动涡轮运转,帮助改善滞后现象,并且有助于在进气前提高气缸内的真空度,增加汽缸负压,帮助形成有助于充分混合燃烧的涡流。

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全铝缸体+铝质活塞

出于强度的考虑,大部分涡轮增压发动机都使用铸铁缸体,而新君威的2.0T发动机采用全铝缸体设计,通过对缸体结构的优化设计来提升其强度,满足高负荷的动力需求。而铝质缸体的优点显而易见,那就是轻量化和出色的散热性能,不仅是缸体,其汽缸内的活塞也采用铝制,在导热性和轻量化上均领先同排量发动机,轻量化所带来的优势就是良好的动力响应性,更轻的质量使的发动机负荷更低,性能自然就容易发挥。作为为前驱车的动力来源,发动机的轻量化能够减少车头的惯性,有利于提升车辆的操控表现。良好的导热性一方面有助于延长发动机的寿命,另一方面能够保持发动机稳定的工作状态,长时间的维持强劲的动力输出。

为何最强!新君威2.0T发动机技术解读

新君威2.0T发动机在轻量化和散热方面下了不少功夫,进气气门使用轻量化设计,而热负荷较大的排气气门杆采用了中空注钠的设计,即在空心气门内腔灌注金属钠,金属钠有着出色的导热性,可从导管传递热量,起到降温散热的作用。有效降低气门的热负荷,进而增加了气门的使用寿命。同时,中空的设计减轻了气门重量,使之惯性减小,响应速度提高,与可变正时气门系统的配合也更加精准。

此外,君威的2.0T DI发动机使用了双对旋平衡轴,发动机运转更加平稳安定,为舒适性和静音表现作出了不少贡献。

拥有更高极限

据通用的动力总成部门负责人称,由于考虑到发动机体积和发动机舱布置的问题,这台2.0T发动机并没有按照最强性能设计,而是仍然有挖掘潜力的空间,如果适当加长进气歧管长度,该车能够获得更高的进气效率,升功率可以提升至92KW/L以上,这不禁为我们留下了更广阔的想象空间,眼下,更加宽敞的新君越已经上市,那么更加强劲的2.0T是否有望与新君越相匹配?目前还没有任何相关的消息能够证明这种猜想,我们将会对这一问题继续关注。而对新君威的2.0T发动机可靠性和使用中的问题我们也会继续跟进,并及时向广大车友报道。

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  • 君威: 别克君威是一部别克高档豪华旗舰,其时代感的外形,人性化的精致内饰及豪华的高科技配置,充分体现对成功领导人士的尊重2002年12月26日,国产的别克君威正式下线,替代别克世纪成为国内商务车市场极富竞争力的车型。时至2005年随着别克LaCrosse在美国上市销售,国内的别克君威可能也将面临换代。 来自:互动百科