除了混合动力与电动汽车在节能环保领域所作出的贡献以外,大家可能对柴油车型的了解并不是很多。甚至消费者对柴油车型的兴趣不大,主要是因为柴油车型给人的第一直觉就是振动大、噪声大、冒黑烟。不过目前很多技术已经用于柴油汽车上,比如高压共轨系统及EGR中冷等,很多成熟的柴油发动机已经解决了这一根本难题。搜狐汽车带大家了解一款华泰2.0升柴油涡轮增压发动机,让我们看看这款发动机究竟都有那些技术特点。
华泰欧意德发动机公司推出的OED483Q发动机,是引进意大利VM公司技术,本着绿色、环保的宗旨,打造国内一流的柴油发动机产品,与传统的汽油机相比,其排放降低25%、油耗降低30%、扭矩提高50%,并从根本上解决了柴油机振动强、噪声大等缺点,其驾驶的舒适性可以与汽油机相媲美,彻底改变柴油发动机在乘用车领域处于弱势的现状。
这款2.0升柴油发动机采用燃油喷射集中管理系统,包括BOSCH CRS2.2 高压共轨系统、EDC17电控单元和燃油喷射、起动辅助集中管理功能;并且采用了涡轮增压技术、冷却废气再循环技术等。不仅可以让发动机整体布置合理、结构紧凑,还拥有升功率高、排放污染物少、噪声振动小和油耗低等特点。
高压共轨电控系统
高压共轨技术是指在高压油泵、高压油轨、喷油器、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,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。
高压油泵与喷油器通过高压油轨隔离开来,避免了传统柴油发动机喷油压力随发动机转速的变化而发生大幅度变化的缺陷,与传统柴油机相比,是一种完全意义上的技术革新。通过ECU的控制,精确控制了燃油喷射时间与喷油量,提高经济性、降低排放。
高压油轨
油轨在共轨系统中的作用是蓄压并向喷油器提供高压燃油,保持各缸喷射压力相同。相对较大的储油容积可以削弱高压油路内的压力波动。
在发动机高压油泵和喷油器之间加装高压油轨,在柴油机的发展史上可以说是一次完全上的技术革新。它从根本上改变了传统发动机供油压力不稳、喷油量控制较差等问题,使得柴油发动机在乘用车领域得到广泛的应用。
涡轮增压器利用发动机排出的废气的能量驱动涡轮,带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,压气机将压缩了的空气推入柴油机气缸,增加了发动机的空气量,在压力和流速的推动下,使燃烧更充分,从而提高了发动机的功率、降低了燃油消耗,同时还减少了有害物的排放,降低了噪音。
与标准放气阀式的增压器相比,可变截面涡轮增压器可以根据发动机转速的不同,通过调节排气流通截面的方式,极大的改善了发动机低转速时的响应时间和加速能力。
涡轮转子与压气机叶轮以及相应的轴上零件组成了转子总成,涡轮转子及压气机叶轮都经过精确的单体平衡,以保证转子总成在高速运转下正常工作,涡轮转子采用内支撑形式,浮动轴承位于两叶轮之间的中间体内,转子的轴向力靠止推轴承来承受。
所用增压器为电控执行器式,通过ECU信号输入调节涡轮喷嘴环的开度,与通过真空调节相比反映速度快、控制更精确、灵活。
通过电子执行器调节喷嘴环开度,进而控制叶片相对位置,调整气流速度,从而避免增压器低速响应慢的弊端。
发动机进气在流经增压器,经增压器增压后,进气温度会提高,这样对发动机进气以及燃烧温度会造成一定影响,所以增压后气体一般都要经过中间冷却后才会进入进气管。一般中冷器都是集中在发动机整车的散热器上。
废气再循环系统
在发动机部分负荷工况下将燃烧后废气导入燃烧室,参与燃烧。抑制NOx的产生,降低发动机的排放。
双质量飞轮
双质量飞轮可以平衡发动机在运转中产生的振动,降低发动机的噪声,发动机工作更加平顺,使得柴油机轿车其舒适性可与汽油机轿车相媲美。
双质量飞轮主体由初级质量、次级质量组合而成,外加用来与启动电机啮合起动发动机用的齿圈组成。
此件与发动机曲轴、变速箱连接起到中间传动作用,其加工精度、转动惯量等计算要求也非常高,费用成本相较与单质量飞轮更是高出很多。同样,对发动机噪声、振动等性能带来的好处也是巨大的,并且初级质量与次级质量之间由弹簧连接,发动机转速有急剧变化时,弹簧起到一定的缓冲作用,对变速箱轴及齿轮起到保护作用,大大的增加了变速箱的使用周期及寿命。
从上图中可以看到,OED483Q发动机的正时传动系统采用皮带传动,噪声更小、运转更加平稳,虽然没有传统的链条传动寿命长,可也达到8-10万公里的寿命,这一数值,用户是完全可以接受的。
此发动机的正时轮系布置非常紧凑,包括曲轴正时皮带轮、凸轮轴正时皮带轮、高压油泵皮带轮,都是与配气正时息息相关的零部件,缺一不可,另外增加调整正时皮带张紧力的张紧轮一件,以及调整带轮包角的惰轮一件。唯一与正时系统无关的水泵带轮也是由正时皮带背侧驱动,看似无关而不合理的水泵,恰是此正时轮系的一个亮点,如去掉此水泵,就要多增加一个惰轮,以满足曲轴正时皮带轮和高压油泵皮带轮的最小包角,并且单独布置水泵也是一大难题,而水泵布置在此处,既不占用空间,也不会对正时皮带传动齿的寿命造成影响,使得整个正时轮系的布置更加完美,发动机的整体布置也更加紧凑。
未来规划
华泰欧意德发动机公司未来还将推出更多的发动机产品,除了装配在自己品牌的产品上以外,还将为其他品牌厂商产品配套。其中包括1.0L-1.4L小型柴油发动机和1.4L-2.4L直喷增压汽油发动机等。
现如今柴油机在节能环保及经济性方面的优势可以说是有目共睹的。真正决定一款柴油机市场应用的广泛与否,就要看柴油机噪声是否更低、震动是否更小,是否能给客户提供良好的舒适性。而本款发动机通过平衡轴、双质量飞轮等技术,在发动机减震降噪方面取得了根本性的突破,我们期待柴油机乘用车市场的进一步发展。
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