簡要分析長城1.5T發(fā)動機(jī)性能

發(fā)動機(jī)作為汽車“三大件”之一，其技術(shù)水準(zhǔn)對整車品質(zhì)有著很重要的影響。在過去很長一段時間里，由于研發(fā)實力所限，中國品牌汽車一般只能依靠國外應(yīng)用老舊技術(shù)的發(fā)動機(jī)度日，這也就注定了國產(chǎn)汽車相對落后的地位。但這些年中國品牌汽車一直在苦苦追趕，不少技術(shù)先進(jìn)、實力強(qiáng)勁的國產(chǎn)發(fā)動機(jī)不斷涌現(xiàn)，長城最近實現(xiàn)量產(chǎn)的1.5GDIT發(fā)動機(jī)（以下簡稱1.5T發(fā)動機(jī)）就是其中之一。下面讓我們來看看這臺發(fā)動機(jī)都應(yīng)用了哪些技術(shù)？其核心亮點(diǎn)可變氣門升程又是如何實現(xiàn)的？

1長城最新款1.5T發(fā)動機(jī)

今年“中國心”十佳發(fā)動機(jī)評選活動中，長城這款1.5T發(fā)動機(jī)進(jìn)入了20強(qiáng)，并獲得了實車測試資格。搭載這款發(fā)動機(jī)的哈弗H6在中汽中心鹽城汽車試驗場與另外19款車型進(jìn)行同臺競技，其中不乏豪華品牌車型，這也從側(cè)面印證了這款發(fā)動機(jī)具備一定的實力。

長城那款發(fā)動機(jī)但還是給人留下了比較深的印象，原因就在于其較高的技術(shù)先進(jìn)性（同中國品牌發(fā)動機(jī)相比），說得更準(zhǔn)確一點(diǎn)是因為其采用了連續(xù)可變氣門升程技術(shù)。在當(dāng)時參與評選的20款發(fā)動機(jī)中，長城1.5T是為數(shù)不多的采用氣門升程技術(shù)的發(fā)動機(jī)，在中國品牌發(fā)動機(jī)中是唯一一個。

從長城產(chǎn)品體系來講，這款1.5 T發(fā)動機(jī)是其研發(fā)的第三代動力系統(tǒng)，第一代是1.5 L自然吸氣發(fā)動機(jī)，其開發(fā)設(shè)計主要參考國外發(fā)動機(jī)；第二代是1.5 T渦輪增壓發(fā)動機(jī)，這代產(chǎn)品技術(shù)雖有升級，但是和其他品牌同級別發(fā)動機(jī)相比沒有太大優(yōu)勢，動力調(diào)校與同級別發(fā)動機(jī)相比也偏于保守；如今長城這款1.5 T發(fā)動機(jī)屬于第三代產(chǎn)品，同第二代發(fā)動機(jī)相比技術(shù)升級比較明顯，另外動力輸出也明顯進(jìn)步。

從對比表格來看，長城新1.5 T發(fā)動機(jī)和自家老款1.5 T發(fā)動機(jī)相比進(jìn)步非常明顯。和其他品牌同級別發(fā)動機(jī)相比，長城新1.5 T發(fā)動機(jī)在動力輸出上具備一定優(yōu)勢，尤其是在最大扭矩上優(yōu)勢明顯，但是我們也不難發(fā)現(xiàn)其最大扭矩輸出平臺相對要窄一些。

長城1.5T發(fā)動機(jī)最大扭矩輸出平臺從1 400 - 3 000 rpm，整個區(qū)間寬度為1 600 rpm，相比之下，另外三款發(fā)動機(jī)最大扭矩輸出平臺要更廣一些，奇瑞瑞虎7輸出區(qū)間寬度最小，但也達(dá)到2 250 rpm。最大扭矩輸出平臺較窄是長城1.5 T發(fā)動機(jī)不足之處。綜合對比來看，本田1.5 T在此級別中的標(biāo)桿地位還是比較穩(wěn)固的，但是其優(yōu)勢地位正在被逐漸縮小。

與這款發(fā)動機(jī)相匹配的是來自格特拉克的7擋濕式雙離合變速箱，這款變速箱目前應(yīng)用廣泛，吉利以及奇瑞等品牌都有不少車型搭載。這也是為數(shù)不多的評價比較好的雙離合變速箱。

2技術(shù)性細(xì)節(jié)

大致了解完概況之后，我們來看看這臺發(fā)動機(jī)的具體細(xì)節(jié)。

哈弗H6發(fā)動機(jī)艙布置情況，可以看到發(fā)動機(jī)艙布置比較整潔，覆蓋件并沒有WEY車型那么夸張。在發(fā)動機(jī)艙飾板方面，中國品牌汽車還是非常了解國人心態(tài)的，大面積全覆蓋式的飾板越來越普遍。

發(fā)動機(jī)采用了進(jìn)氣側(cè)在前的布局，缸體并稍稍后仰。在發(fā)動機(jī)艙的右側(cè)以及前側(cè)可以看到分別布置有發(fā)動機(jī)ECU以及氣門升程控制ECU。其中氣門升程控制ECU以及氣門升程執(zhí)行機(jī)構(gòu)由長城汽車和聯(lián)合電子合作開發(fā)，共取得了發(fā)明專利30余項，這應(yīng)該是中國品牌發(fā)動機(jī)的突破了。據(jù)長城發(fā)動機(jī)研發(fā)總工程師介紹，在未來長城會不斷優(yōu)化氣門升程控制程序，同時其硬件也會做得越來越小。

在發(fā)動機(jī)的側(cè)面，我們可以看到發(fā)動機(jī)的型號以及編碼。

從發(fā)動機(jī)艙我們可以看到長城對于整車的NVH表現(xiàn)還是非常在意的，其發(fā)動機(jī)艙蓋以及防火墻位置都布置有大量隔音材質(zhì)，在發(fā)動機(jī)的飾板以及供油油泵等處，長城也布置了大量隔音吸震材料，這些細(xì)節(jié)設(shè)計非常容易讓人產(chǎn)生好感。

在發(fā)動機(jī)蓋板內(nèi)側(cè)布置有隔音吸震海綿

發(fā)動機(jī)的高壓油泵以及高壓油軌由于存在油壓脈沖會產(chǎn)生一定的噪聲，可以看到哈弗H6車型上這兩個部件都被覆蓋上了一層厚厚的吸音材料。這些處理對于發(fā)動機(jī)的噪聲控制有一定幫助。

長城新1.5T發(fā)動機(jī)采用了缸內(nèi)直噴技術(shù)，燃油噴射壓力達(dá)到20MPa，其油壓由高壓油泵建立。

為了降低噴油器工作時的噪聲，噴油器采用了懸吊式中置布局，高壓油軌以及噴油器與發(fā)動機(jī)的缸蓋沒有直接硬性接觸，這樣就切斷了噪聲傳播的路徑。

上面介紹的那些都屬于發(fā)動機(jī)外部減少噪聲措施，在發(fā)動機(jī)的內(nèi)部，長城1.5 T發(fā)動機(jī)采用了靜音鏈條，這種鏈條齒距非常小，同時與之配合的齒輪齒型也存在很細(xì)微的差別，這些都可以減少噪聲。

發(fā)動機(jī)采用了高效小慣量渦輪，這種設(shè)計可以有效提升渦輪的響應(yīng)速度以及氣流流通能力。

目前常見的渦輪都采用6小齒設(shè)計，但是長城的這款發(fā)動機(jī)渦輪采用了8個大葉片全葉型設(shè)計，據(jù)工程師介紹，這種設(shè)計可以有效規(guī)避增壓器噪聲。

渦輪增壓器采用了電控廢氣旁通閥，相比之前采用的機(jī)械式廢氣旁通閥，電控設(shè)計反應(yīng)更加精準(zhǔn)迅速，可以有效提高渦輪響應(yīng)速度，更快建立增壓壓力。

朋友們對集成式排氣歧管設(shè)計應(yīng)該不會陌生，目前絕大多數(shù)小排量渦輪增壓發(fā)動機(jī)都采用了這種結(jié)構(gòu)。

集成式排氣歧管設(shè)計一方面有利于縮小發(fā)動機(jī)體積，減輕發(fā)動機(jī)重量。另外一方面，排氣歧管集成在缸蓋內(nèi)，發(fā)動機(jī)啟動之后，較高的廢氣溫度可以讓發(fā)動機(jī)水溫盡快達(dá)到最佳工作溫度，有利于發(fā)動機(jī)燃效提升，同時減少污染物排放。

進(jìn)氣歧管相比排氣歧管工作環(huán)境要好很多，因此其采用塑料材質(zhì)，這對于發(fā)動機(jī)的輕量化作用明顯。

長城的老款1.5 T發(fā)動機(jī)僅在排氣門采用了可變氣門正時系統(tǒng)，如今全新發(fā)動機(jī)采用了進(jìn)排氣雙可變氣門正時。

另外，發(fā)動機(jī)還采用了分體式冷卻系統(tǒng)，發(fā)動機(jī)的缸蓋和缸體獨(dú)立冷卻，可以保持不同溫度。缸蓋部分溫度較低，有利于提升進(jìn)氣效率。缸體部分溫度較高，有利于提升發(fā)動機(jī)燃燒效率。

3可變氣門升程系統(tǒng)

雙VVT、缸體缸蓋獨(dú)立冷卻、可變排量機(jī)油泵、集成式排氣歧管、電控廢氣旁通閥、缸內(nèi)直噴等技術(shù)對于這個時代的發(fā)動機(jī)，尤其是對于小排量渦輪增壓發(fā)動機(jī)來說已經(jīng)是較為普遍的技術(shù)，目前主流發(fā)動機(jī)都已采用相關(guān)技術(shù)。相對而言，雙噴射系統(tǒng)、氣門升程可變等則是更高級別的技術(shù)，受限于成本、技術(shù)研發(fā)水平等，目前國內(nèi)品牌發(fā)動機(jī)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用還較少，長城1.5 T發(fā)動機(jī)搭載的CVVL可變氣門升程系統(tǒng)可謂是開了中國品牌發(fā)動機(jī)搭載這一技術(shù)的先河。

氣門升程控制的方式有很多種，其中奔馳CAMTRONIC系統(tǒng)、奧迪AVS系統(tǒng)、寶馬Valvetronic系統(tǒng)、本田i-VETC系統(tǒng)、三菱MIVEC系統(tǒng)等均是氣門升程可變技術(shù)，只不過具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同，每個汽車品牌對這項技術(shù)的稱謂也不太相同。眾多國外汽車品牌在多年以前已經(jīng)實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)，并進(jìn)行了多輪升級，中國品牌汽車在這方面還落后不少。

由于技術(shù)專利壁壘，要想研發(fā)一套新型的氣門升程控制系統(tǒng)并不容易。長城汽車和聯(lián)合電子進(jìn)行了合作開發(fā)，圖示為氣門升程控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

這套系統(tǒng)看似復(fù)雜，但是其工作原理還是比較簡單的，整套機(jī)構(gòu)相比其他品牌可變升程機(jī)構(gòu)要相對簡單一些。機(jī)構(gòu)越簡單，整套系統(tǒng)可靠性也就越高，在這方面，長城研發(fā)人員表示做了大量的耐久試驗，長城汽車針對這套可變氣門升程控制系統(tǒng)進(jìn)行了三輪耐久性測試，分別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)單獨(dú)測試、將執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝到發(fā)動機(jī)上進(jìn)行發(fā)動機(jī)系統(tǒng)測試、將安裝有可變氣門升程系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)裝配到車體上進(jìn)行整車測試。

接下來我們就了解一下整套系統(tǒng)工作原理，看看氣門升程可變是如何實現(xiàn)的？你可以根據(jù)下面的描述對照上圖來還原一下整套動作。

氣門升程ECU和發(fā)動機(jī)ECU相互配合，根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況，氣門升程ECU控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)會通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)來驅(qū)動偏心軸轉(zhuǎn)動；偏心軸類似于凸輪軸，其形狀像個桃子，當(dāng)凸起部分與相鄰滾子接觸時，氣門升程為小升程，當(dāng)凸起部分離開相鄰滾子時，氣門升程為大升程。

【圖示為凸輪軸工作原理】

驅(qū)動電機(jī)布置在發(fā)動機(jī)外側(cè)，這也是整個氣門升程機(jī)構(gòu)可以看到的部分，其余都隱藏在缸蓋罩蓋內(nèi)。

透過這個透明的發(fā)動機(jī)缸蓋罩蓋，我們可以看到發(fā)動機(jī)的氣門升程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

其中紅框部分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的核心，我們下面對照實物圖來看看具體過程。

紅框部分對應(yīng)的實物圖

其中偏心輪通過旋轉(zhuǎn)控制發(fā)動機(jī)的氣門升程大小，當(dāng)偏心軸轉(zhuǎn)動到圖示位置時，輪廓線距離軸心較近，中間搖臂受到回位彈簧的作用力會向右旋轉(zhuǎn)，這時氣門升程為大升程。

當(dāng)偏心軸轉(zhuǎn)動到圖示位置時，偏心軸輪廓線距離軸心較遠(yuǎn)，其會驅(qū)動中間搖臂向左旋轉(zhuǎn)，你可以對比上圖發(fā)現(xiàn)不同，氣門搖臂位置發(fā)生了改變（注意黑色箭頭所指位置），此時氣門升程為小升程。