誰說中國品牌沒技術 這家中國車企造出了超越本田的發動機

日本汽車 本田 SUV 國產車 車文驛 車文驛 2017-11-05

為了應對2020年的全球排放大限,全球的汽車企業一方面加大了在新能源動力車型方面的研發和市場推廣力度,另一方面,在傳統的內燃機動力方面,大部分的汽車企業也都不約而同的把目光放在了小排量渦輪增壓發動機上。

小排量渦輪增壓發動機在穩態工況下優異的排放水平首先得到的是歐洲汽車企業的認同,在2007年左右,小排量渦輪增壓發動機開始在一片自然吸氣發動機的包圍中嶄露頭角。而隨後以一種越發不可收拾的姿態迅速獲得了市場的認同。

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在經過了十幾年的發展之後,眼下的小排量渦輪增壓動力也開始迎來了全新一代的產品。比如說,大眾集團就即將以1.5L TSI發動機取代現款的1.4L TSI發動機。而長城汽車也在日前推出了全新一代的1.5L渦輪增壓動力,新動力將會出現在全新一代的哈弗H6上。

仔細算來,這臺內部代號為GW4B15的發動機是長城旗下的第二代產品,其上一代的GW4G15B是長城旗下的功勳動力,為哈弗H6在SUV市場的攻城略地立下了汗馬功勞。隨著新一代哈弗系列車型的陸續發佈,GW4G15B也將逐漸的走入歷史,將接力棒交給全新的GW4B15。

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相比於此前的GW4G15B,全新的GW4B15在發動機構型上最大的特點在於運用了缸內直噴技術。相比於此前的進氣道噴射,缸內直噴技術的運用改變了發動機油氣混合的機理,採用稀薄燃燒技術,大幅度的降低了碳氫化合物的排放。

同時,直接噴入氣缸內部的霧化汽油在一定程度上起到了一個降低混合氣溫度的作用,使得發動機的爆燃傾向大為改觀,壓縮比也可以增大。而這一優勢也就極大的彌補了渦輪增壓技術在汽油發動機上運用的劣勢,即爆燃傾向增加的問題。

在採用了直噴技術之後,小排量渦輪增壓技術才可以更好的壓榨出發動機的動力性能,而渦輪增壓技術寬泛的動力輸出特點也就可以得到更好的展示。

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我們不妨來看一下長城新老兩代1.5L渦輪增壓發動機的對比。全新的GW4B15在5000-5600轉的工況下可實現124千瓦的最大輸出功率,在600轉的區間範圍內輸出最大功率,這在整個汽車業界都是極為少見的。而GW4G15B則只是在5600轉時輸出最大110千瓦的最大功率。

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在最大扭矩方面,GW4B15在1400轉到3000轉的轉速區間內可輸出285牛米的最大扭矩。而上一代的GW4G15B則是在2000轉到4500轉的轉速區間內輸出210牛米的最大扭矩。值得一提的是,全新的GW4B15的升扭矩輸出是目前業界較高的輸出水平。

進一步說,從參數水平來看,已經與本田1.5T以及寶馬1.5T發動機不相上下,甚至在最大扭矩上,長城汽車的1.5T發動機是超越本田和寶馬的。

不過,直噴技術由於噴射系統所需要的噴射壓力較高,同時噴油器需要安裝在氣缸蓋上,因而使得噴油器的結構和佈置都會較為複雜。在過去十年的時間裡一直以來都是本土品牌的一個短板。到現在才得以補齊。

除了整機構型方面的改變之外,長城這臺全新的GW4B15發動機還採用了CVVL可變氣門升程技術、缸蓋集成排氣歧管、頂置中置噴油器、電控增壓器、二級可變排量機油泵、缸體缸蓋獨立冷卻系統、靜音亮系統以及雙VVT可變氣門正時八項輔助技術來改善車輛的經濟性能。而在這八項技術中,最值得提出來聊一聊的是CVVL可變氣門升程技術以及電控增壓器技術。

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CVVL可變氣門升程技術是屬於發動機配氣機構的範疇,一般來說,車用汽油發動機的氣門式配氣機構由氣門以及氣門傳動組兩個部分組成,而CVVL可變氣門升程技術就是在氣門傳動組上做的文章。

簡單點說,發動機配氣機構是按照發動機的工作順序和工作循環的要求,定時開啟和關閉各氣缸的進排氣門,把新氣引入,把廢氣排除。而在這個過程中,進氣門和排氣門的開閉時刻以及開啟的持續時間就被成為配氣正時。由於發動機工況的不同,氣缸內進排氣的需求也是不同的。

所以,四衝程發動機最理想的配氣正時就應該是進氣遲后角和氣門重疊角隨發動機轉速的升高而增大,這個過程,就是我們非常熟悉的VVT可變氣門正時技術。如果這一技術同時在進排氣上運用,就是雙VVT可變氣門正時技術。

在可變氣門正時的基礎上,在個別的工況下,如果氣門升程能夠隨著發動機轉速的升高而增大,那麼也就將有利於發動機獲得更高的高速性能。這就是在這臺GW4B15發動機上所引用的可變氣門升程技術,簡單點講,可變氣門升程技術就是在可變氣門正時的基礎上,來改變氣門開啟的大小。

我們可以把它進一步的理解為是在可變氣門正時技術上的優化。可變氣門正時和升程電子控制系統就是大名鼎鼎的本田VTEC技術的全稱。本田車優秀的高轉速性能也正是得益於VTEC技術的運用,而本田買發動機送車的梗也就是從這個地方來的。換言之,我們也可以把長城的CVVL技術和雙VVT技術理解為是一套VTEC技術。

接下來來看電控增壓器。電控增壓器的出現是為了解決渦輪增壓發動機的另一個技術短板,即渦輪遲滯問題的。

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渦輪增壓發動機在節氣門突然大開要求混合氣濃度迅速增加時,由於增壓器轉子的慣性,使得增壓器加速遲緩,而發動機進氣量的增加將會滯後一段時間。出於結構方面的考慮,要完全消除增壓器對發動機工況變化的響應滯後問題是不太可能的。

所以,在最近幾年裡,市場上出現了兩種方式來弱化渦輪遲滯的問題。第一是採用電子渦輪增壓技術,在廢氣渦輪啟動之前,通過電動機帶動增壓器轉動,這種形式成本較高,控制邏輯較為複雜。

而第二種則是電控渦輪增壓技術,這一技術通過ECU來控制廢氣旁通閥的開閉,在高壓的廢氣壓力到來之前,提前打開廢氣旁通閥,使得渦輪提早介入工作。我們可以把這個過程理解為接力賽上交接棒過程中的助跑,這將有效的提升渦輪增壓發動機的相應速度,成本較低且故障率低。在GW4B15發動機上運用的正式這一技術。

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處於篇幅的關係,其他的幾項技術不能一一介紹,所以一筆帶過。缸體缸蓋的獨立冷卻技術是通過不同的水道設計來降低發動機的熱負荷,提升發動機的性能。靜音鏈系統則是為NVH來降低機噪。集成在缸蓋內的水冷排氣歧管實現了發動機的輕量化和對排放廢氣的冷卻效果,提升了增壓性能,也是屬於降低熱負荷的領域。

懸吊式中置直噴噴油器是直噴系統的重要組成,前面已經有過描述,VVT技術也在前面作為系統進行過描述。而可變排量機油泵則是降低發動機內部能量消耗的一項技術。

總的來說,長城這臺全新的GW4B15發動機將目前國際上較為先進的幾項發動機附件技術進行了整合。這無疑將大幅度的降低未來車輛的油耗並顯著提升車輛在全轉速範圍內的性能表現。下週,搭載1.5GDIT發動機的全新哈弗H6將舉行媒體試駕會,屆時我們將切身感受一下這款發動機的真正實力。歡迎各位關注後續試駕文章。

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