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一台达到了“全球最严”排放标准的柴油发动机

原标题:一台达到了“全球最严”排放标准的柴油发动机

提起柴油发动机,大家对其的印象肯定还停留在劲儿大、不环保、噪音大、大卡车、跟自己无关,这几个关键词上。其实在国外,乘用车搭载柴油发动机的现象非常普遍。但是在国内大家对柴油机的观念还需要一段时间来改变。今天这篇文章,就借助上汽大通发布的全新π柴油发动机的机会,让大家改变对柴油机固有的看法。

汽油机和柴油机有啥区别?

首先汽油机和柴油机在结构上是大同小异的。最主要的区别就是点火方式的不同,汽油机会在压缩的瞬间由火花塞产生电火花点燃汽油产生动力。

而柴油机则是通过压缩空气后,与柴油混合在高温作用下以自燃的方式做功。So,两者最大的区别就是一个有火花塞,一个没有火花塞。

再来,由于点火方式的不同,产生的噪音也大不相同。柴油机的点火方式是要自燃到一定程度才可以释放出动力,所以震动和爆发的声音会比较响,这也是为什么,柴油机噪音大的原因。除此之外,汽油机和柴油机在油耗上也有区别。这是燃油特性所决定的,与汽油相比,柴油的着火点比较高,不容易挥发,因此柴油发动机就要比汽油发动机更省油

上汽大通π?!

大家都知道,π在数学中代表圆周率,一个无限不循环小数。你们小时候肯定都背过,我先给大伙儿表演一段啊~π=3.1415926535……额~咳咳!为什么上汽要用π来为这台柴油发动机命名呢?因为在某种意义上,π代表着无限可能,也代表着持续突破。我想这就是上汽想赋予这台柴油机的内涵吧。

“全球最严”国六B排放

这台正向开发的上汽π柴油机已经达到国六B标准。而用“全球最严”来形容即将到来的国六排放一点也不为过,为啥?看看下边这张图吧。

除了一氧化碳和颗粒物数量(PN)没有变化之外,国六B其他气体的排放标准比国六A几乎严了一倍,就更别提国五了。其中最明显的还是柴油车氮氧化物的变化,国五的标准为180mg/km,而国六B则是35mg/km,不到前者的20%......。

这次的排放升级将分为两个阶段,国六A和国六B。A相当于是一个过渡期,在国五的基础上小幅提升,全国所有车辆要在2021年7月1日前达到该标准。而B就是真正进入国六时代了,各项指标大幅上涨,2023年7月1日前所有车辆都必须达到B标准。虽然要求严格,但时间还算赋予,小五年的时间足够各个厂家过度了。而上汽π则是提前小五年完成了“真正国6排放”。

好啦,该铺垫的也铺垫完啦,下面咱们言归正传,来看看上汽π这台柴油发动机到底有何过人之处。首先是基本参数,排量2.0L,分为单涡轮/双涡轮系统两个版本,不同版本发动机输出功率、扭矩也各不相同。具体可以看下图表格。

就像文章一开始提到的,柴油机相比汽油机在扭矩输出方面具备很大优势。但不环保和大噪音也是其不可规避的问题。为了解决上述问题,上汽可是给这台π柴油机上搭载了不少新技术,例如两级涡轮增压器(双增压版发动机具备)、水空中冷器、连续可变涡流进气阀、2000bar高压共轨喷射系统、偏置曲轴、分离式冷却、高低压EGR模块、二级可变量机油泵等主流技术,下面我们挨个点名讲解。

WGT+VGT两级增压器

WGT其实就是我们“常见”的涡轮增压器,利用发动机排出的废气驱动增压器中的涡轮旋转,涡轮带动同轴的叶轮高速旋转,以离心的方式压缩空气,提高发动机的进气量从而达到提高发动机动力的目的。

但低速时发动机排出的废气,不足以让涡轮叶片高速旋转输出额外动力,这就是我们常说的涡轮迟滞。这时,就该VGT登场了。它的全称叫可变截面涡轮增压器。这种涡轮增压器的叶片是可调的。这些叶片可在低转速、低排气量的工况下关闭,从而增大发动机的进气压力。配合上WGT就能极大地改善了低转速时的响应时间和加速能力。相应地,在各个转速范围内的节油性能也更上一层楼。

高低压EGR模块

EGR是废气再循环系统,简单来说就是将排出的废气分离出一部分,导入进气中在燃烧一遍。主要目的就是为了降低废气中的氮氧化物(NOx),从而应对“变态”的国六B排放标准。

水冷中冷器

水冷中冷器的作用就是,能进一步降低进气温度、提升进气量,从而使发动机效率更高。除此之外,空气从涡轮过来后流速快、温度高、噪音也大。为此,上汽π还在增压器后面加了一个消音装置,以此来改善噪音问题

连续可变进气涡流技术

空气通过前面的水冷中冷器冷却完毕后,就走到了进气歧管的部分。这个“连续可变进气涡流技术”就集成在进气歧管中。它能通过调节进气量的大小、速度、角度等改善缸内涡流的形成,使油气混合更均匀、燃烧更充分,进一步实现节能。

高压共轨喷射系统

共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。这种供油方式本身并没啥惊奇的,很多年前就有的技术。难能可贵的是那高达每循环8次的喷油,这可直接关系到最终油耗的高低。这时有人就会问,次数越多那不就意味着喷油量越大越费油吗?其实恰恰相反,就像自助餐馆都会提示大家少量多次,如果只有一次取餐机会而且还要求你正好拿到吃饱的量,着很难。但是如果给你8次机会呢?喷油系统也是一样总共8次机会,这次喷多了下次就少喷点,ECU会控制发动机的“食量”,合理的运用这8次机会。从而达到最大的燃油经济性。

曲轴偏置

这个曲轴偏置得举个“栗子”才能更简单地理解。自行车大家都骑过,自行车脚踏板转过上、下顶点之后再用脚发力,就会比在顶点时发力更省劲。曲轴偏置技术就是类似这个原理。曲轴偏置的设计还有一个好处就是在做功行程时,连杆更接近于垂直状态,这样可以更多地将燃烧产生的压力作用于曲轴,同时也减小了活塞在气缸壁上的压紧力和摩擦,从而提高活塞运动时的效率。

分离式冷却

分离式冷却就很常见了,大家都知道冷却系统有大小两个循环,凉车启动的时候冷却液在缸盖中流动(小循环),可以让发动机更快的进入工作温度。当发动机温度合适了冷却液就会同时在缸盖和缸体中流动(大循环),使发动机不会过热并保持在适宜的工作温度下。

二级可变排量机油泵

我们平时保养加的机油就是由机油泵抽到发动机内部,对金属部件润滑的。接下来两句话概括。传统的定排量机油泵,在发动机转速低时机油排量小,容易造成润滑不足,而在转速高时机油排量又会过高,造成动力浪费。二级可变排量机油泵就可以针对发动机不同的运转工况提供适当的机油量,保证润滑的前提下降低能耗。

总结:

相比于汽油机来说,柴油发动机有着诸多优点。省油、效率高、并且由于没有点火系统使得其故障也较少、更容易保养。在欧洲,柴油机是整个市场的主流。而在中国,由于柴油机自身技术落后,排放差、NVH性能表现差,加上中国柴油产量与质量不高,使得中国在柴油机推广上一直处于较为落后的水平。

换言之,对于中国车企来说,没有一款高水准的柴油机,就很难敲开以柴油机为主的发达国家市场的大门。但我想这次上汽大通推出的这台π柴油发动机一定会打开这种尴尬的局面。同时,希望我们也可以享受到上汽在柴油机领域的高品质发动机,真正感受到高品质柴油机带给自己生活的实惠与便利。返回搜狐,查看更多

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