气缸

李解柴油机车用2L发动机,上汽大通皮卡

发布时间:2023/3/17 6:38:05   

大家好,我是李Sir,李解柴油机,为你解读柴油机的方方面面。撰文不易,如需转载,请务必挂本文链接,抄袭必究~

上期介绍长城4D20柴油机时提到,国内还有一款具备双增压配置的轻型柴油机,叫做上汽π。多位朋友留言让我介绍介绍,今天李Sir就来交作业了。

虽然长城4D20是一款出色的发动机,但作为历经11年市场考验的老战士,与某些表现出色的新战士相比,在力量上已稍显逊色。上汽π就是这些新战士中,最出类拔萃的那一个。

上汽π简介

发动机来源

显而易见,上汽π归属于上汽集团,但上汽集团下属企业众多,而π的开发主要涉及到以下两个子公司。

上汽大通汽车有限公司,是上汽集团旗下的最年轻的全资子公司,成立于年3月21日。公司主要生产轻型客运车辆,主要包括“上汽大通MAXUS”品牌的MPV、SUV、皮卡、宽体轻客和房车。而上汽π最初就是以MAXUS品牌全系产品动力升级为目标开发的,以替代R和R。

上汽大通品牌

MAXUS最初是LDV公司的品牌,而LDV是一家英国的轻型商用车制造商,由英国本土卡车制造商Leyland与荷兰Daf组建,取LeylandDAFVans三个单词头字母组成了LDV。该公司成立于年,主要生产厢式货车、轻卡和小型客车,年经济危机时公司陷入困境,并在年被上汽正式收购。由于其原本的外国血统,使MAXUS更容易被国外客户所接受,这也是很多国内企业抢滩海外市场的一贯手法。

上海柴油机股份有限公司,其前身为上海柴油机厂,始建于年。主要生产柴油机、天然气发动机,产品功率涵盖50kW到kW,各种用途兼备。其车用发动机产品中有个M系列,排量也是2L,其实就是上汽π。这也意味着上汽π不是上汽大通独享,也可以适配于其它有需求的车企,毕竟这样一款发动机的研发和设备投入巨大,只有扩大销量才能快速摊薄成本。

上柴动力

技术先进性

历经39个月的长周期开发,“上汽π”发动机于年3月31日发布,π是个无限不循环小数,寓意着无限可能。上汽π作为近年来国内柴油机的佼佼者,其技术先进性显而易见,年度的“中国心十佳发动机”评选中,上汽π成为了获奖发动机中唯一的一款柴油机。

中国心十佳发动机

上汽π采用的先进技术如下:

——21MPa的爆发压力:爆发压力是指缸内气体燃烧时所产生的压力,通常爆压越高,发动机的油耗越低,额定点功率越大。为了避免发动机产生高压破坏,通常需要将发动机做的更壮,也就导致了发动机增重;或者采用更好的材料和工艺,导致成本上升。

——bar的燃油喷射压力:喷射压力越高,燃油雾化效果越好,燃烧充分油耗低。供应商为无锡博世,在其国产轻型柴油机燃油系统产品中,这是轨压最高的那款。

燃油系统

——机体缸盖独立冷却:发动机温度越高,机油粘度越低,摩擦损失越低,进而降低油耗,所以应该维持发动机在较高高温下运转。不同于一般发动机只有一个节温器,π的机体、缸盖各有一个节温器,发动机在冷起动过程中,冷却液仅流经气缸盖,而不冷却气缸体,从而实现快速暖机。

——水冷中冷器:由于热胀冷缩,同样排量下,进气温度越低进入缸内的气体质量越大,可以燃烧更多的油,发动机功率也就越高。另外,气体温度越低,发动机的排放也越低。中冷器其实就是一个散热器,有空冷中冷和水冷中冷两种形式,散热器里面是增压后多度的空气,空冷散热器外面是由车的前格栅吹进来的空气,水冷散热器外面是水。显然水比空气冷却效果更好,但由于技术复杂性和高成本,国内很少有柴油机采用。

水冷中冷器

——高低压EGR:在常用的高压EGR系统基础上,额外增加了一路低压EGR系统。低压EGR从后处理DPF之后取废气,经过冷却之后回到增压器之前。相较于高压EGR,使用低压EGR时油耗更低。

高低压EGR

——可变截面增压器(VGT版):可以根据发动机运行工况,也就是整车的载重和车速,通过电控执行器智能调节增压器性能。

——两级增压器(双增压版):高压级使用了较小的可变截面涡轮增压器(VGT),低压级使用了较大的普通放气阀涡轮增压器(WGT),并通过三个真空阀控制增压器的切换,可以兼顾低速瞬态响应性,和高速的大进气量。相较于VGT增压器,使用双增压器在低速0rpm时的扭矩提升了20%,而最大扭矩提升了28%。

两级增压

——两级可变机油泵:在低转速、中小负荷工况时采用低压模式,机油泵功耗低;在高转速、高负荷工况时采用高压模式,确保足够的供油压力。

——可变涡流:具备可变涡流控制阀,发动机在低速运转时需要的空气少,此时关闭控制阀使涡流比变大,燃油和空气充分混合;高速运转时需要更多的空气,此时打开控制阀使涡流比变小,从而使流量系数变大。

可变涡流

——紧耦合DOC+SDPF+SCR后处理:一方面DOC与SDPF紧靠发动机安装,管路短温度高,后处理净化废气效率高;另一方面使用了SDPF,使DPF同时具备了SCR的功能,提高了NOx废气的净化效率。

——部分满足国六b排放法规:虽然宣传是满足国六b排放法规,但实际上只是满足了国六b的一小部分(仅要求I型试验通过,)。市面上目前还没有完全满足国六b要求的柴油机,上汽π的排放水平已经处于国内产品的第一梯队,可以在那些提前实施国六b排放的城市(如深圳、广州等)进行销售。下面是最早实施国六b的深圳,对于排放的具体要求。

深圳的排放要求

上汽π用于降低发动机振动,改善噪声水平的措施如下:

上汽π的静音方案

——进气歧管消音器:消除进气气流产生的噪声。

——非对称布置的平衡轴:集成到缸体上,非对称布置可以平衡发动机倾覆力矩;配合使用带涂层的静音齿轮,有效改善发动机的半阶次噪声。

——发电机OAD单向皮带轮:减小轮系的转速波动,改善振动噪声

——隔音罩:顶部装配复合材料隔音罩;油轨、喷油器装配阻燃发泡聚氨酯隔声罩。

——三明治油底壳:中间带有夹层隔音材料,可以有效降低发动机底部噪声。

——燃油预喷:发动机在一次做功过程中,燃油是分多次喷射的,在主喷射之前预喷少量燃油,可以降低缸内压力升高速度,从而降低噪声。

——曲轴偏置:通过将曲轴中心线和缸孔中心线错开,以降低活塞在中低转速下的摩擦功,可改善燃油耗达0.4%~1.0%,有效提高整机NVH性能。

曲轴偏置

为了不影响阅读体验,“李解柴油机”中的技术介绍都是浅尝辄止,后面李Sir还会单独做个“李解技术”系列,对相关技术进行详细展开,感兴趣的朋友可以提前

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