1.6L排量因?yàn)閯?dòng)力夠用,油耗相對(duì)較低,一度成為家用轎車的首選。但是隨著消費(fèi)水平的提高,家用轎車的尺寸越做越大1.6L排量發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力僅僅是夠用而已了,車輛滿載的話就有點(diǎn)小馬拉大車之苦,駕駛樂(lè)趣啥的早就九霄云外了。2.0L排量動(dòng)力固然充足,但油耗較高就在所難免了。做個(gè)折中之選1.8L排量動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性是最合適的。東風(fēng)雪鐵龍也看到了這種契機(jī),歷時(shí)5年開發(fā)了一款全新的1.8L發(fā)動(dòng)機(jī),這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào)為EC8,目前搭載于東風(fēng)雪鐵龍C4L車型上。本期文章將為大家?guī)?lái)東風(fēng)雪鐵龍EC8 1.8L CVVT發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)解析。
●EC8發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目研發(fā)背景
EC8 1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)項(xiàng)目早在2008年4月份在神龍公司董事會(huì)提出,在2013年4月正式投產(chǎn),整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)歷了5年時(shí)間。
其中在2010年4月份前的兩年時(shí)間,主要是進(jìn)行中國(guó)市場(chǎng)分析和產(chǎn)品技術(shù)方案確定,根據(jù)市場(chǎng)分析和法規(guī)預(yù)測(cè),1.8L將是家用市場(chǎng)的黃金排量,1.8L的動(dòng)力性能可最好滿足家用乘用車需求,而油耗和二氧化碳的排放也符合環(huán)保要求。
●1.6L排量的油耗、2.0L排量的動(dòng)力
EC8發(fā)動(dòng)機(jī)是PSA針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)推出的全新的發(fā)動(dòng)機(jī)。EC8發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)稱擁有1.6L排量發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗又有2.0L排量發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力,性能水平處于自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)位置。
從EC8發(fā)動(dòng)機(jī)功率扭矩圖上可以看到,在1500轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)爆發(fā)出90%左右峰值扭矩,扭矩曲線相對(duì)來(lái)說(shuō)比較平緩,并且持續(xù)至6000轉(zhuǎn)。
在日常使用的轉(zhuǎn)速區(qū)間具備良好的動(dòng)力表現(xiàn),同級(jí)最早達(dá)到峰值扭矩。最直觀的感受便是當(dāng)起步加速時(shí),低速相應(yīng)非???。在國(guó)人習(xí)慣的1500-2000轉(zhuǎn)換擋區(qū)間里就能獲得最大扭矩的輸出,動(dòng)力可謂是一點(diǎn)就有,源源不斷。
2.0L排量發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力有了,那么1.6L排量發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗又從哪些地方來(lái)呢?這當(dāng)然要靠技術(shù)來(lái)支持了,諸如,EC8發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是缸體珩磨技術(shù)、微槽瓦技術(shù)、變量機(jī)油泵、DLC涂層液壓挺桿、智能曲軸正時(shí)齒輪減震技術(shù)、帶冷卻系統(tǒng)的輕量化活塞等等,下面聽我一一道來(lái)。
●平頂珩以及微槽瓦技術(shù)
在工藝流程方面,EC8發(fā)動(dòng)機(jī)缸體則是少量多次逐步漸進(jìn)加功的方式進(jìn)行的,在最后一道精加工工序——平頂珩。
平頂珩能縮短早期磨合過(guò)程,改善磨合期的燃油消耗和機(jī)油消耗。它能形成多網(wǎng)紋小平臺(tái),可使摩擦副的潤(rùn)滑狀況大為改善,延長(zhǎng)缸孔、活塞環(huán)摩擦副的使用壽命,延長(zhǎng)首保時(shí)間。這項(xiàng)技術(shù)也被專家廣泛稱之為“預(yù)磨合”,可以最大程度降低用戶在駕駛新車時(shí)的磨合磨損,更大程度上提升車輛的可靠性,節(jié)省用戶保養(yǎng)維修費(fèi)用。
此外,曲軸軸瓦還采用了微槽瓦技術(shù)。通過(guò)特殊的機(jī)械加工方法,將軸瓦表面加工出微米級(jí)的溝槽。微槽瓦技術(shù)的應(yīng)用提高了軸瓦的順應(yīng)性,加快軸瓦與曲軸之間的早期磨合。提高最小油膜厚度區(qū)域潤(rùn)滑油的流動(dòng)性,增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦的冷卻效果;使?jié)櫥湍ぱ赝邔挿较蚍植嫉拿娣e更大,可增加大部分高壓工作區(qū)域的油膜厚度,防止軸瓦粘結(jié)。
微槽瓦技術(shù)的應(yīng)用好處在于減少運(yùn)動(dòng)部件機(jī)械損失,提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率;提高運(yùn)動(dòng)部件的可靠性,延長(zhǎng)使用壽命。
缸體平頂珩技術(shù)以及曲軸軸瓦微槽瓦技術(shù)兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合,使得曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)工程中的功率消耗降低。組裝車間檢查顯示曲軸旋轉(zhuǎn)的摩擦需要消耗3.6N·m的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
●可變排量機(jī)油泵
與曲軸直接連接的還有一個(gè)機(jī)油泵,機(jī)油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)也要消耗一部分發(fā)動(dòng)機(jī)功率。從國(guó)外相關(guān)的研究報(bào)告來(lái)看,采用可變排量機(jī)油泵一般能降低乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)1%-2%的燃油消耗。要減少機(jī)油泵的功率消耗,需要使機(jī)油泵的供油量與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際機(jī)油需求量進(jìn)行匹配。而使用可變排量機(jī)油泵,就能達(dá)到這樣的要求。
EC8發(fā)動(dòng)機(jī)采用的可變排量機(jī)油泵由麥格納動(dòng)力總成(常州)有限公司提供。EC8機(jī)油泵為變排量葉片泵,葉片泵主要可分為滑動(dòng)變量式葉片泵和擺動(dòng)變量式葉片泵,兩種類型葉片泵的變量原理大致相同:通過(guò)外調(diào)節(jié)環(huán)的滑動(dòng)或者擺動(dòng),改變其與轉(zhuǎn)子的偏心距,進(jìn)而改變?nèi)~片泵的排量。
當(dāng)反饋機(jī)油壓力達(dá)到變量設(shè)定值時(shí),彈簧被壓縮,外調(diào)節(jié)環(huán)滑動(dòng)或者擺動(dòng),使葉片的內(nèi)圈和外圈之間的偏心距減小,葉片與內(nèi)外圈之間形成的壓油腔在機(jī)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中變化量也相應(yīng)減小,這樣就使機(jī)油泵流量減?。划?dāng)反饋機(jī)油壓力降低時(shí),彈簧逐漸回位從而使調(diào)節(jié)環(huán)復(fù)位。
主油道壓力反饋壓力控制方式,其取反饋的壓力點(diǎn)位是發(fā)動(dòng)機(jī)壓力的主要評(píng)定點(diǎn),壓力波動(dòng)小,接近主要潤(rùn)滑部件,能準(zhǔn)確反映發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油壓力需求,采用主油道壓力反饋,壓力控制更加準(zhǔn)確,貼近發(fā)動(dòng)機(jī)需求,機(jī)油泵效率更高。
該變量泵使得發(fā)動(dòng)機(jī)在中高速下的主油道壓力保持一個(gè)相對(duì)恒定值,在滿足發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油需求的同時(shí),減少功率消耗,起到節(jié)能減排的作用。EC8發(fā)動(dòng)機(jī)的變排量葉片式機(jī)油泵在同級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)中處于國(guó)內(nèi)頂級(jí)水平,消耗功率低,機(jī)油壓力控制穩(wěn)定。用戶在駕駛車輛時(shí),能降低發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力損耗,減少燃油消耗。
●DLC涂層液壓挺桿
EC8發(fā)動(dòng)機(jī)液壓挺桿工作表面還采用了類金剛石涂層,簡(jiǎn)稱DLC涂層(Diamond-like Carbon),DLC涂層表面呈黑色,具備質(zhì)量穩(wěn)定,與基體結(jié)合力好,耐磨性好,摩擦系數(shù)低,耐腐蝕性好等綜合優(yōu)良性能。
DLC涂層硬度能達(dá)到8000HV,摩擦系數(shù)低至0.05~0.2,涂層厚度在0.5-10μm之間,最高耐熱能達(dá)到800℃。
挺柱做涂層處理后表面摩擦系數(shù)顯著降低,硬度較高,顯著提高挺桿表面的耐磨性,大大減少凸輪與挺桿表面的摩擦損耗。在降低工作噪音的同時(shí),也減少了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力消耗,從而達(dá)到減少油耗的目的,降低用車成本。
●智能曲軸正時(shí)齒輪減震技術(shù)
通過(guò)特殊的正式齒輪型線設(shè)計(jì),形成一個(gè)受控制的、周期的相位干涉,達(dá)到消除凸輪軸的的扭振,以及降低皮帶動(dòng)態(tài)張力的作用。
加工成型的曲軸正時(shí)齒輪為近似橢圓形,它能顯著降低凸輪軸的正時(shí)誤差,有效降低皮帶的動(dòng)態(tài)張力,能有效降低動(dòng)態(tài)的和靜態(tài)的輪軸負(fù)載,提高皮帶壽命。
通過(guò)曲線可以看到,智能正時(shí)系統(tǒng)振動(dòng)減少,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更安靜。據(jù)介紹,智能正時(shí)系統(tǒng)的正時(shí)皮帶壽命與發(fā)動(dòng)機(jī)壽命相當(dāng)。皮帶張力減小,軸承壽命也有效提高。降低了用戶在行駛中正時(shí)系統(tǒng)的噪音及振動(dòng),提高了車輛駕乘舒適性。
●輕量化活塞
EC8發(fā)動(dòng)機(jī)活塞采用FM輝門公司最新技術(shù):ELASTOVAL II結(jié)構(gòu)和全浮式活塞銷,優(yōu)化活塞設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),去除活塞環(huán)支撐區(qū)域背部質(zhì)量,降低活塞重量,減少摩擦損失,實(shí)現(xiàn)活塞輕量化的同時(shí)保持活塞足夠的強(qiáng)度,Elastoval II 綜合考慮裙部寬度、厚度、型線等因素,并結(jié)合配缸間隙和銷孔偏心,以期取得最佳的節(jié)能減噪效果,而且有利于降低燃油耗,增加其燃油經(jīng)濟(jì)性。
EC8通過(guò)增加活塞頭部凸起的容積,壓縮比提高到11,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率得到很大程度的提升。特殊的活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提高了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行可靠性,減少用戶的用車成本。
●CVVT可變氣門正時(shí)技術(shù)
CVVT是一種通過(guò)電子液壓控制系統(tǒng)改變凸輪軸打開進(jìn)氣門的時(shí)間早晚,從而控制所需的氣門重疊角的技術(shù)。這并不是什么新穎的汽車技術(shù),現(xiàn)在很多乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)都有采用這種成熟、可靠的技術(shù)。
EC8發(fā)動(dòng)機(jī)采用了INA的VVT技術(shù),可在很大的角度范圍內(nèi)調(diào)整進(jìn)氣門正時(shí)相位,保證發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)滿足中低速時(shí)的扭矩要求和高速時(shí)的功率要求。明顯提升了駕駛舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性及排放。CVVT技術(shù)可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的充氣效率,提高5-10%低速端扭矩;提高5-8%高速端功率,使用戶在低速起步時(shí)能獲得更好的動(dòng)力輸出,中高速還保持高發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)勁動(dòng)力。燃油經(jīng)濟(jì)性方面能提高1-3%,使車輛更省油。限定NOx的水平下,HC排放最大可減少25%,而且還提高了怠速時(shí)的穩(wěn)定性,駕乘舒適型更好。
總結(jié):縱觀全文,EC8發(fā)動(dòng)機(jī)在研發(fā)中除了沿用原有成熟穩(wěn)定可靠的技術(shù)外,也應(yīng)有了不少先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。開發(fā)時(shí)間相對(duì)較短,成本相對(duì)較低,也可以一定程度上利用現(xiàn)有市場(chǎng)資源。站在用戶角度來(lái)考慮亦是如此,用戶最擔(dān)心的就是性能是否穩(wěn)定,出現(xiàn)故障容不容易買到配件,恰恰就解決了這些問(wèn)題。東風(fēng)雪鐵龍憑借自己5年的不懈努力研發(fā)的全新EC8發(fā)動(dòng)機(jī),在動(dòng)力、油耗、舒適、可靠等方面為用戶全面考慮,研發(fā)出了一款“高效、低耗、高可靠”的發(fā)動(dòng)機(jī)。這2.0L排量發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力1.6L排量發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗的口號(hào)絕不會(huì)是空穴來(lái)風(fēng)的。
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發(fā)動(dòng)機(jī)
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東風(fēng)雪鐵龍
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