直噴時(shí)代 通用2.4L SIDI發(fā)動(dòng)機(jī)拆解
[太平洋汽車(chē)網(wǎng) 導(dǎo)購(gòu)]通用汽車(chē)的Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動(dòng)機(jī)目前在別克君威和別克君越上進(jìn)行了全面應(yīng)用,功率、扭矩、燃油經(jīng)濟(jì)性都有所提升。這款發(fā)動(dòng)機(jī)更注重耐用性,其技術(shù)特點(diǎn)與V型發(fā)動(dòng)機(jī)相似,包括采用低摩擦的搖臂液壓挺柱的氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電子節(jié)氣門(mén)等。液力式張緊器可以讓正時(shí)鏈條終生免維護(hù),火花塞的更換周期也增加到16萬(wàn)公里。下面我們通過(guò)拆解來(lái)具體了解一下這款全新的發(fā)動(dòng)機(jī)吧。
Ecotec 2.4L SIDI發(fā)動(dòng)機(jī)缸體介紹
Ecotec 2.4L SIDI發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的缸體在原Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良。尺寸與原發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)似,但是新的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的缸壁及各個(gè)結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度更高,減震降噪的效果更加明顯。
其缸內(nèi)燃油直噴技術(shù)能夠在6200轉(zhuǎn)時(shí)輸出137kW的最大功率,在4800轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到240Nm最大扭矩。搭配6速手自一體變速箱,這款直噴發(fā)動(dòng)機(jī)幫助君威和君越車(chē)型獲得了9.2升/百公里的出色油耗表現(xiàn)。
用來(lái)支撐曲軸軸承的下缸體與氣缸壁一樣,都在強(qiáng)度上進(jìn)行了額外的強(qiáng)化,以便更好地應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的重量增加。同時(shí),針對(duì)機(jī)油分配系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)也使機(jī)油能在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的流動(dòng)性更好。氣缸體水套體積加大了,提高了缸體的散熱性;現(xiàn)場(chǎng)一次性澆鑄成形的缸套則確保了更精確的缸內(nèi)加工圓度。
機(jī)油冷卻的鋁合金活塞
Ecotec 2.4L SIDI發(fā)動(dòng)機(jī)使用輕質(zhì)鋁合金活塞,每一個(gè)活塞擁有一個(gè)獨(dú)立的機(jī)油噴嘴,可直接向活塞裙部噴射霧狀機(jī)油,在活塞與氣缸壁之間形成一層額外的潤(rùn)滑膜。這層額外的潤(rùn)滑膜可以在冷卻活塞的同時(shí),減少摩擦和噪音,提升耐磨性,延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。
氣缸蓋
Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動(dòng)機(jī)使用的是SPM 319鋁合金缸蓋,它采用的是半永久鑄模技術(shù),該技術(shù)可加工出高強(qiáng)度的氣缸蓋,減少加工環(huán)節(jié)并優(yōu)化氣流的進(jìn)排氣方式。這種氣缸蓋不需要經(jīng)過(guò)熱處理,因此可降低金屬部件的殘余應(yīng)力并最終提升發(fā)動(dòng)機(jī)耐用性。
氣缸缸蓋是專(zhuān)門(mén)為了配合汽油在燃燒室進(jìn)行直接噴射所采取的獨(dú)特設(shè)計(jì)。在每個(gè)氣缸進(jìn)氣口的下端,都安裝了一個(gè)汽油高壓噴射器,直接伸入燃燒室內(nèi)。燃燒室和進(jìn)氣口等各個(gè)部件都要進(jìn)行重新的優(yōu)化,以便適應(yīng)這種新的工作模式和更高速的氣流。
缸蓋采用優(yōu)質(zhì)的氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管和氣門(mén)材料,耐用度極高,在燃油直噴的嚴(yán)酷工作環(huán)境下確保能可靠地運(yùn)行。這些高品質(zhì)的氣門(mén)組件加上采用可調(diào)整間隙的液壓挺柱,確保了整套氣門(mén)工作機(jī)構(gòu)的可靠性和耐用度。
氣缸蓋上同樣有一體鑄造成型的內(nèi)部機(jī)油通道,以方便為凸輪相位器的控制系統(tǒng)提供液壓保障,實(shí)現(xiàn)氣門(mén)正時(shí)的連續(xù)可變。
在Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量化鋁合金缸蓋,采用頂置凸輪軸,每缸四氣門(mén),它是操控氣門(mén)開(kāi)閉的最直接高效的方式。
連續(xù)可變氣門(mén)正時(shí)對(duì)于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)具有更加明顯的裨益。它能在引擎低轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)調(diào)整相應(yīng)的氣門(mén)正時(shí),以便提高渦輪的響應(yīng)速度,帶來(lái)低轉(zhuǎn)數(shù)下更好的扭矩輸出。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊ECM發(fā)出的工作指令,由電磁閥控制的液壓葉輪式相位器會(huì)通過(guò)鏈條傳動(dòng)的形式實(shí)時(shí)調(diào)整進(jìn)排氣的凸輪軸,實(shí)現(xiàn)進(jìn)排氣的氣門(mén)正時(shí)的獨(dú)立控制。
當(dāng)引擎的工況比如轉(zhuǎn)數(shù)和負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),凸輪軸會(huì)進(jìn)行氣門(mén)正時(shí)的實(shí)時(shí)調(diào)整,以便在低中高不同的轉(zhuǎn)數(shù)范圍帶來(lái)更順暢、更澎湃的動(dòng)力輸出,并且兼顧優(yōu)異的燃油經(jīng)濟(jì)性。凸輪軸的相位變化也進(jìn)一步降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的排放水平,因?yàn)樗芨玫貎?yōu)化氣門(mén)重疊角,讓排放更清潔,免去了額外安裝EGR廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的必要性。如之前提到,可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)里更有價(jià)值,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊ECM可以在低轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)調(diào)整氣門(mén)重疊角,以便更好地提高渦輪介入的響應(yīng)速度,帶來(lái)更加迅捷直接的加速體驗(yàn)。
Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸配有攜帶數(shù)字感應(yīng)的4X正時(shí)傳感器。這種最先進(jìn)的感應(yīng)系統(tǒng)可以幫助ECM系統(tǒng)精確地測(cè)量并調(diào)節(jié)正時(shí)系統(tǒng),并且其可靠耐用,在發(fā)動(dòng)機(jī)有效壽命周期中都能確保正常運(yùn)作。凸輪軸位置傳感器與一個(gè)58X的曲軸位置傳感器協(xié)同工作,來(lái)確保直噴發(fā)動(dòng)機(jī)所需的精確的點(diǎn)火時(shí)間。這種雙重的正時(shí)系統(tǒng)還能在凸輪軸位置傳感器或曲軸位置傳感器有一方出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),提供可靠的備用工作模式。
缸內(nèi)燃油直噴系統(tǒng)
缸內(nèi)直噴系統(tǒng)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(tǒng)的電噴系統(tǒng),這一燃燒過(guò)程可以在更低溫度下即可進(jìn)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(tǒng)電噴系統(tǒng)產(chǎn)生同等的動(dòng)力。缸內(nèi)燃油直噴系統(tǒng)還可以有效降低排放,尤其降低了25%的冷啟動(dòng)排放。
缸內(nèi)燃油直噴系統(tǒng)的高壓噴油嘴位于進(jìn)氣口下方,它直接用高壓噴射的方式將汽油導(dǎo)入氣缸內(nèi),然后再與空氣進(jìn)行混合。由于進(jìn)氣管道現(xiàn)在不再需要輸送燃油和空氣的混合氣,僅僅負(fù)責(zé)導(dǎo)入空氣,這樣的簡(jiǎn)化可以有效優(yōu)化進(jìn)氣管道內(nèi)的氣流動(dòng)力學(xué),進(jìn)氣更為順暢,且有利于渦流的形成。整個(gè)進(jìn)氣、燃油噴射、混合及燃燒的過(guò)程,在直噴技術(shù)的保障下,能獲得比起傳統(tǒng)電噴技術(shù)更為精準(zhǔn)的控制,燃燒更為充分,其獲得的裨益顯而易見(jiàn)。
通過(guò)缸內(nèi)燃油直噴的方式,噴入氣缸內(nèi)的燃油在霧化過(guò)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(shí)這也降低了混合氣溫度,減少了爆震的可能性,同時(shí)也帶來(lái)更多的進(jìn)氣量。缸內(nèi)燃油直噴系統(tǒng)的噴油器經(jīng)過(guò)獨(dú)特設(shè)計(jì),可以承受缸內(nèi)更高的溫度和壓力,多層復(fù)合的噴射口也帶來(lái)最佳的噴射控制。缸內(nèi)燃油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)可在最高為2,250psi的壓力下工作,與傳統(tǒng)電噴系統(tǒng)的60psi的工作壓力相比,其先進(jìn)性毋庸置疑。
曲軸驅(qū)動(dòng)的高壓油泵
Ecotec 2.4L SIDI發(fā)動(dòng)機(jī)采用了一套凸輪軸驅(qū)動(dòng)的高壓油泵系統(tǒng),與傳統(tǒng)供油油泵配合,進(jìn)一步提高油壓以滿足直噴系統(tǒng)的要求。與發(fā)動(dòng)機(jī)一體式安裝的高壓油泵通過(guò)油箱里的傳統(tǒng)電控油泵進(jìn)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(jiàn)的從發(fā)動(dòng)機(jī)返回到油箱的油路。隨著工況需求不同,怠速時(shí)油泵的供油壓力為750psi,油門(mén)全開(kāi)始?jí)毫梢陨?250psi的峰值。
更換機(jī)油及過(guò)濾器
Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動(dòng)機(jī)固定的常規(guī)保養(yǎng)維護(hù)僅限于機(jī)油和過(guò)濾器的更換。由于使用了可整體更換的紙質(zhì)濾清器,這種維護(hù)變得非常簡(jiǎn)單。來(lái)自通用汽車(chē)行業(yè)領(lǐng)先的機(jī)油壽命維護(hù)系統(tǒng)使機(jī)油更換周期由常規(guī)的規(guī)定里程更換,改為按照實(shí)際工況和損耗來(lái)決定機(jī)油更換的周期。
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