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藉由近期某著名发动机发生#机油量增多##机油超限##油液乳化#事件，恰逢博友
伯乐响马咨询牧游侠适不适合家用，两年前关于MU-X发动机的拆解解析，这也是老牛根据发动机拆解后零部件布局、零部件配套厂商等作出的个人理解，供车友们参考。也欢迎动技术的博友车友们展开热烈讨论，聊聊发动机技术啥的。
这一期车讯实验室拆解了江西五十铃mu-X（以下简称mu-X），我们了解到了车辆的结构和车身做工令人满意，这辆车搭载了一台柴油机在实车试驾时动力表现良好，中高速行驶车内静谧性基本可以与等价位汽油车媲美，仅仅就是在怠速和加速状态时噪音略大。
我们都知道，和汽油机相比，柴油机具有低转高扭的特性，简单来说就是劲儿大，和同等排量汽油机相比，更适合翻山越岭，面对各种恶劣路况，并且相对燃油消耗较低，等量燃油较同等级汽油车型行驶里程更长，这一点作为长途穿越来说尤为重要。
撰写拆解系列稿件之前，笔者在查阅相关资料的时候在mu-X 现在采用链条的发动机越来越多，和正时皮带相比链条有着少维护的优势，随着汽车技术的发展，正时链条的静音技术愈发成熟，正时皮带静音效果较好的优势已然不复存在，因此正时链条应用更为广泛。我们知道某著名汽车品牌的发动机自打采用了链条后经常爆出五六万公里正时链条损坏导致发动机大修的案例，尽管这款发动机正时链条损坏或与其机油消耗量大有关，但mu-X宣称正时链条终生免维护，且声称50万公里耐久性保障还是不免让人心有疑虑。
这真的可以吗？带着这个疑问，我们采购了一台mu-X搭载的柴油发动机，一是为看看这台发动机采用的各个部件，二是看看其内部构成。
第一节：发动机简述
清理掉发动机附件后，我们将mu-X发动机放到专用发动机固定架上，先来介绍发动机前部。发动机前部构件相对较为简单，多楔皮带组由曲轴盘驱动，带动水泵和发电机，设置了张紧轮进行皮带张紧度调整。
mu-X正时系统并不像常见的发动机，前部能看到由整张正时罩罩盖，而是分散着多个小的罩盖，这样就各个部件结合密封而言，密封可靠性更有保证。即便发生泄漏也以分而治之，相对维修成本也会比整体式罩盖要低。另外明显的还有整体式机油滤清器，保养时更换比较方便。
发动机右侧主要部件就是涡轮增压器了，既然看到了这些外围辅件，就一并在这一章节介绍了。
IHI是个什么公司？这里先做简单科普：
IHI品牌已有百年历史，世界4大涡轮增压器生产商之一，研发出了世上最小的涡轮增压器。
波音、麦道、空客的飞机上的涡轮引擎由IHI和美国GE公司合作开发，很多合资车企都选择IHI作为涡轮增压器供应商，如三菱、斯巴鲁、大众部分TSI发动机。
IHI产品有哪些特点呢？
1、可靠性高：轴承系统设计优异、采用高质量油封、耐高温设计与苛刻的质量标准，保证了IHI涡轮高可靠性和优秀的性能。
2、性能优越：涡轮压气机叶片采用先进航空动力学设计，将机械损失降到最小，配合低惯性设计在高流速、宽范围和快速增压反应方面性能表现优越。
3、轻量化：IHI系列涡轮增压器部件的大小和重量被减到极限，并且保持了必需的强度。
4、竞技系列产品：IHI竞技涡轮产品的涡轮轴采用了滚珠轴承，满足润滑所需机油量少，摩擦阻力降至最低，因此加速反应和加速平顺性表现优秀。
从mu-X官方标示可以看到，发动机在-转速区间段可以保持高达Nm的扭矩输出，从其越野车的定位来说，搭载的这款柴油动力行驶在盘山公路连续上坡的状态下，无疑比搭载汽油机的车型要更有优势。
在官方的宣传资料中提到“VGSTurbo”-可变截面涡轮增压系统就是排气端驱动叶片在发动机不同转速下可以调整叶片角度。
发动机转速较低时通过调整叶片角度减少气流流隙，以提高涡轮转速提高增压效果，改善车辆低速时加速迟滞的情况。
发动机转速较高时通过调整叶片角度增大气流流隙，以控制涡轮转速保持合理转速，避免过高转速运转导致轴承部件磨损加大，延长涡轮增压器的使用寿命。
涡轮增压器排气管路后方的大包，是一个颗粒收集装置，据查证其主要作用是收集燃烧后产生的颗粒，然后定时通过滞后喷油时间，使部分燃烧发生在这个部件中，更进一步减少颗粒物的排放。
发动机左侧前方布置了高压泵、真空泵等部件，上方为进气歧管组件，下方为高压共轨轨道组件，进气歧管后方为EGR废气再循环组件。
这款柴油发动机采用了DENSO电装高压共轨系统，喷射压力高达Mpa，超高的喷射压力带来更高的燃烧效率，既增扭又减排。高压泵为DENSO电装品牌配套生产，注意上图①和②之间通过一根油管相连，经查询相关资料得知，DENSO电装高压油泵可以输送出两路高压油路，简单来说就相当于双缸增压，然后通过一根油管相连，这样提供给燃油导轨的燃油压力会更为恒定。说的更为极端一点，如果其中一路失压，另一路仍能提供系统必需的压力。
燃油导轨为DENSO电装配套，安装位置在发动机左侧，进气歧管下方。经过高压油泵加压的高压燃油通过高压油管输送到燃油导轨，再由燃油导轨分配到各缸喷油器。
接下来我们看看EGR废气再循环系统。EGR废气再循环系统从排气歧管导出废气，在废气导流管起始端设置了水冷装置，将高温废气冷却，然后通过导流管引导到EGR阀。
和常见的EGR单独设置导流管路相比，mu-X这款发动机EGR系统设计无疑更为聪明，废气通路利用了缸盖后部内置腔道替代导流管路，可以减小泄漏风险，发动机总成整体结构更为美观紧凑。
废气从排气歧管引出，经过EGR水冷组件进行初次冷却，流入废气导流管进入缸盖管路进行二次冷却，最终冷却后的废气通过EGR阀引入进气歧管，进到燃烧室参与燃烧，通过降低燃烧温度，减少氮氧化物的产生。
EGR阀动作受电控高压共轨燃油喷射系统控制，简单来说就是发动机电脑通过相关传感器监测尾气排放，根据排放情况控制EGR的打开和关闭，始终将排气中的氮氧化物控制在最低浓度。
编辑小结：
到这里，关于mu-X发动机的外围主要附件已经介绍完毕，我们了解到这款发动机采用了DENSO电装配套的高压共轨燃油喷射系统，燃油喷射压力高达Mpa，无论是燃油经济性还是动力性能，两方面表现优异，并且对于柴油发动机排放多见的颗粒物也单独设置处理措施，进一步降低污染物排放。
整合在缸盖内的部分EGR废气导流管体现出了这款发动机的精妙设计，不仅利用了缸盖材质本身散热较好的优势，还能借助缸盖内的水套进一步提高废气冷却效果，经过多级冷却的废气通过EGR阀分配到各个燃烧室，更进一步降低了氮氧化物的生成。
如果一款车既兼顾了动力性能和燃油经济性能，并且在排放控制方面都做到了面面俱到，作为车主来说，使用这款汽车还需要有什么顾虑吗？
第二节：缸盖部分
拿下发动机气缸盖罩，发动机配气机构显露出来，凸轮轴、摇臂、气门都能看到，各缸中心位置安装了喷油器。
mu-X发动机气缸盖罩采用了“工程塑料”材质，相较于金属材质来说，这种材质既轻，且又有足够的强度，还对降低机械噪音也有一定贡献，这也是mu-X发动机轻量化和降噪的一个具体体现。
取下凸轮轴，下面是铝合金材质的摇臂支架。这款发动机的凸轮轴位于发动机顶端，进气和排气各单独使用一根凸轮轴，每个气缸分别设有两个进气门和两个排气门。
摇臂支架上的凸轮轴座内设置了油槽，这里能储存部分润滑油，避免长时间停放润滑油因重力作用全部回流到油底壳，在冷启动时瞬间就能为凸轮轴提供润滑作用，避免供油不足干磨导致过量磨损。
接下来我们看看凸轮轴、摇臂轴的配合细节。
凸轮轴转动时，凸轮通过和滚子轴承的接触，压下摇臂再驱动气门的开闭，这样凸轮和滚子轴承之间的摩擦为滚动摩擦，和常见的凸轮直接驱动液压挺杆再驱动气门的滑动摩擦接触方式相比，mu-X发动机采用的滚动摩擦相对磨损更小，换言之就是延长机件的使用寿命。
mu-X这款发动机气门间隙可调，我们从上图能看到摇臂顶端的调节螺钉，这款发动机又是如何设计减少发动机运转时摇臂和气门之间的磨损，以保证气门间隙的稳定性呢？
如上图，这款发动机在每个气门杆顶端罩盖了一个高强度材料制成的罩盖，这样就能减少相关部件的磨损，长时间保持气门间隙的合理和稳定了，让发动机气门工作时产生的机械噪音始终保持在较小的范围。
mu-X发动机采用了单缸四气门形式，四缸发动机常见标注16V字样，就是四缸共计十六个气门的意思。多气门设计能提高发动机充气效率，排气也更彻底，同样能提高动力输出和更好的燃烧效果，这样也就降低了燃油消耗和尾气排放。
我们从缸盖另一面能看到气缸盖上并没有设计燃烧室的空间，忽略缸垫厚度的话，这款发动机的燃烧室主要设置在活塞顶端，在之后的发动机缸体部分我们会见到活塞细节。
编辑小结：
采用铝合金缸盖自然也是轻量化设计的一部分，同时摇臂和凸轮轴的凸轮之间还采用了滚子轴承过渡，由常见的滑动摩擦变成滚动摩擦，降低了摩擦阻力和磨损。
气门摇臂顶端的气门间隙调整螺栓和气门杆之间设置了高强度材料制成的罩盖，在长寿命的基础上还保证了气门间隙能够较长时间保持稳定，降低了发动机的机械噪音，并长时间维持在合理水平。
还有缸盖后方设置的EGR废气导流通道，这几点无一不体现出了发动机工程师的“设计”。各种减磨设计最终是为了车辆更长的使用寿命，更少的维护费用，减少了车主对车辆投入的精力、时间和金钱。
第三节：正时组件
其实最初在看到“50万公里耐久性保障”字眼时，笔者对发动机的正时是否成经受50万公里考验持怀疑态度，虽然知道mu-X发动机采用了链条形式的正时，但采用链条形式正时的发动机发生链条故障的案例也很常见。mu-X发动机正时组件又有那些过人之处呢？
拆下了发动机前端正时罩盖，看到了大量的齿轮组件，而链条组件并不像常见采用链条正时的发动机一样。
如上图所见的是常见的链条正时结构。链条由曲轴直接驱动，然后带动系列附件并驱动凸轮轴，链条长度较长，链条和链轮的工作接触面较多，因此链条承受的负荷较大，到底能不能承受50万公里的考验呢？这就是笔者持怀疑态度的原因。
mu-X发动机曲轴驱动端为齿轮形式，通过齿轮组驱动机油泵、真空泵等辅件。和链条传动相比，齿轮传动的耐久性更好。同时齿轮各个齿轮组件的啮合面经过精研细磨，采用了无侧隙正时齿轮技术，可以有效降低正时齿轮系统传动噪音，减少齿轮磨损。正时机构中的齿轮组件润滑方式不仅采用了常规的飞溅润滑，还单独设置了润滑油路，即便长久停机后初次启动时也能保证及时、有效的润滑，降低组件冷启动磨损，延长使用寿命。
mu-X发动机正时组件中的链条组件只是从高压泵端输出，驱动凸轮轴前方的链轮，链轮后方设置了齿轮机构，驱动凸轮轴前端的链轮。因此和常见的链条正时相比，mu-X正时组件的链条长度要更短，并且只驱动凸轮轴，因此无论是本身产生的振动，还是链条本身承受的负荷也会更小，所以仅从链条组件构成来说就有着“长寿命”的先天优势。
结合上两张图我们能看到，链条导向板近乎支撑了整个链条，减少了链条传动过程中的振动，降低噪音，另外传动平稳和降低链条工作负荷，对于延长链条组件的寿命来说是又一有力保障。
关于链条和齿轮组件的工作噪音，这款发动机也是想方设法的去降低，例如齿轮组的啮合都采用了降噪的设计方案。
我们知道正时组件中下半部分齿轮组在正常工作状态时近乎浸泡在润滑油内，因此降低了磨损，由于油液自有的阻尼性还能降低组件的工作噪音。而凸轮轴位于发动机顶端，对于整个发动机润滑系统来说，这属于润滑效果较差的部位，因此对于这部分齿轮和链条组件的润滑就必须要格外照顾。
凸轮轴前端设置单独的润滑油道，通过机油泵送的润滑油能及时有效的为发动机顶端的齿轮链条组提供润滑，而凸轮轴前端的齿轮组还采用了双层齿轮形式，齿轮和齿轮的间隙中也能储存部分润滑油，起到减振降噪的作用。经咨询业内技术人员，这种齿轮形式能有效降低组件运转时的工作噪音，并有效减少组件磨损。
编辑小结：
单从齿轮组件+链轮组件的正时系统来说，“长寿命设计”是这款发动机的亮点部分。五十铃商用车的耐久性在业内也是有口皆碑。看来，“耐用、耐久、可靠、长寿命”已经完全融入到了设计师的意识里，一款发动机乃至整车，从设计之初就考虑到了“长寿命”，无疑这会带给用户更多的信心。
第四节：缸体部分
根据我们的经验，现代汽车发动机活塞、缸桶、曲轴、连杆等部件的品质和寿命基本都不用担心了，接下来我们就简要介绍mu-X这款发动机缸体部分的各个组成部件。
同样是为了“长寿命”，这款发动机缸桶采用了高频淬火工艺，提高气缸壁的强度，以应对柴油机更高压缩比下燃烧的高温。
在缸盖章节，我们知道缸盖并未设置燃烧室空间，燃烧室设置在了活塞顶端。为了应对更高的燃烧温度，mu-X这款发动机活塞单独设置了润滑油散热油道，并由专用的供油管提供具有压力的润滑油，通过润滑油流动带走燃烧时产生的热，保证活塞工作始终稳定，同时降低了活塞、缸壁组件的磨损。
为活塞提供散热的油管从发动机润滑系统主油道引出，供油量和供油稳定性有可靠保障。
由五十铃商用车在可靠和耐用性方面良好的口碑，我们还用顾虑曲轴和连杆的强度状况么？
缸体下裙采用了铝合金材质，不用说也是为了轻量化。
缸体下裙安装在油底壳上部，能保证机油及时回流到油底壳，同时还能抑制油底壳内的机油过量飞溅导致不必要的消耗。
钢板冲压成型的油底壳在面对恶劣路况时能有效应对石子飞溅的状况，避免不必要的损坏导致的抛锚发生。
全篇总结：
作为一个以商用车名扬国内的汽车品牌，我们从五十铃这款发动机看到了设计师关于“长寿命”的设计语言，比如齿轮组件+链条组件的正时机构，凸轮+滚子轴承减磨降噪工艺的配气机构，采用高温淬火工艺的高强度耐磨损气缸，单独供油的活塞散热系统……
还有DENSO电装配套的高压共轨燃油喷射系统+IHI配套的VGS涡轮增压系统提供了良好的动力输出和良好的燃油经济性。为了降低排放设置了颗粒收集装置+EGR废气再循环系统，另外诸如采用的电子子节气门可精确控制EGR率、发动机进气歧管上加装VSS阀可实现进气道可变涡流比功能等等都是为了榨干每一滴燃油的能量，并遏制排放到进一步降低、再降低……
由这一切看来，mu-X这款动力总成的科技含量不容小觑，其动力表现在实际驾驶该车时也能从容应对各种路况。放眼国内汽车市场20万元价位区间硬派SUV车型配套的动力，谁又能与之争锋呢？
