解析长城最新1.5T发动机,长城1.5t发动机技术

[爱卡汽车 科技频道 原创]

发动机作为汽车“三大件”之一,其技术水准对整车品质有着很重要的影响。在过去很长一段时间里,由于研发实力所限,中国品牌汽车一般只能依靠国外应用老旧技术的发动机度日,这也就注定了国产汽车相对落后的地位。但这些年中国品牌汽车一直在苦苦追赶,不少技术先进、实力强劲的国产发动机不断涌现,长城最近实现量产的1.5GDIT发动机(以下简称1.5T发动机)就是其中之一。昨天,爱卡接到邀请去长城保定研发中心近距离了解这款发动机,虽然展示的是模型,没有进行实物拆解,但这并不妨碍我们了解这款发动机的技术应用情况。

解析长城最新1.5T发动机,长城1.5t发动机技术

长城新老1.5T发动机对比 发动机型号 GW4B15(新1.5T) GW4G15B(老1.5T) 燃油供给 缸内直喷 歧管喷射 气门正时系统 进排气双气门可变正时 排气门可变正时 气门升程系统 进气门升程可变 – 最大马力(Ps) 169 150 最大功率(kW/rpm) 124/5000-5600 110/5600 最大扭矩(Nm/rpm) 285/1400-3000rpm 210/2000-4500 爱卡汽车网制表 www.xcar.com.cn
长城新1.5T发动机与同级别发动机对比
品牌 长城1.5T发动机 上汽1.5T发动机 奇瑞1.5T发动机 本田1.5T发动机
搭载车型 哈弗H6 荣威RX5 瑞虎7 冠道
发动机型号 GW4B15 15E4E SQRE4T15B
最大马力(Ps) 169 169 152 193
最大功率(kW/rpm) 124/5000-5600 124/5600 108/5500 142/5600
最大扭矩(Nm/rpm) 285/1400-3000 250/1700-4400 210/1750-4000 243/2000-5000
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从对比表格来看,长城新1.5T发动机和自家老款1.5T发动机相比进步非常明显。和其他品牌同级别发动机相比,长城新1.5T发动机在动力输出上具备一定优势,尤其是在最大扭矩上优势明显,但是我们也不难发现其最大扭矩输出平台相对要窄一些。

长城1.5T发动机最大扭矩输出平台从1400rpm-3000rpm,整个区间宽度为1600rpm,相比之下,另外三款发动机最大扭矩输出平台要更广一些,奇瑞瑞虎7输出区间宽度最小,但也达到2250rpm。最大扭矩输出平台较窄是长城1.5T发动机不足之处。综合对比来看,本田1.5T在此级别中的标杆地位还是比较稳固的,但是其优势地位正在被逐渐缩小。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(4)

在长城徐水汽车试验场,我们对搭载新1.5T发动机的哈弗H6进行了简单体验,但是由于保密协议原因,具体试驾感受现在还不便透露,本月初我们的试驾编辑会给各位带来详细试驾体验。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(5)

与这款发动机相匹配的是来自格特拉克的7挡湿式双离合变速箱,这款变速箱目前应用广泛,吉利以及奇瑞等品牌都有不少车型搭载。这也是为数不多的评价比较好的双离合变速箱。

大致了解完概况之后,我们来看看这台发动机的具体细节。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(6)

哈弗H6发动机舱布置情况,可以看到发动机舱布置比较整洁,覆盖件并没有WEY车型那么夸张。在发动机舱饰板方面,中国品牌汽车还是非常了解国人心态的,大面积全覆盖式的饰板越来越普遍。

发动机采用了进气侧在前的布局,缸体并稍稍后仰。在发动机舱的右侧以及前侧可以看到分别布置有发动机ECU以及气门升程控制ECU。其中气门升程控制ECU以及气门升程执行机构由长城汽车和联合电子合作开发,共取得了发明专利30余项,这应该是中国品牌发动机的突破了。据长城发动机研发总工程师介绍,在未来长城会不断优化气门升程控制程序,同时其硬件也会做得越来越小。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(7)

在发动机的侧面,我们可以看到发动机的型号以及编码。

注重NVH表现 细节提升

从发动机舱我们可以看到长城对于整车的NVH表现还是非常在意的,其发动机舱盖以及防火墙位置都布置有大量隔音材质,在发动机的饰板以及供油油泵等处,长城也布置了大量隔音吸震材料,这些细节设计非常容易让人产生好感。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(8)

在发动机盖板内侧布置有隔音吸震海绵。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(9)

发动机的高压油泵以及高压油轨由于存在油压脉冲会产生一定的噪声,可以看到哈弗H6车型上这两个部件都被覆盖上了一层厚厚的吸音材料。这些处理对于发动机的噪声控制有一定帮助。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(10)

长城新1.5T发动机采用了缸内直喷技术,燃油喷射压力达到20MPa,其油压由高压油泵建立。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(11)

为了降低喷油器工作时的噪声,喷油器采用了悬吊式中置布局,高压油轨以及喷油器与发动机的缸盖没有直接硬性接触,这样就切断了噪声传播的路径。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(12)

上面介绍的那些都属于发动机外部减少噪声措施,在发动机的内部,长城1.5T发动机采用了静音链条,这种链条齿距非常小,同时与之配合的齿轮齿型也存在很细微的差别,这些都可以减少噪声。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(13)

发动机采用了高效小惯量涡轮,这种设计可以有效提升涡轮的响应速度以及气流流通能力。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(14)

目前常见的涡轮都采用6小齿设计,但是长城的这款发动机涡轮采用了8个大叶片全叶型设计,据工程师介绍,这种设计可以有效规避增压器噪声。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(15)

涡轮增压器采用了电控废气旁通阀,相比之前采用的机械式废气旁通阀,电控设计反应更加精准迅速,可以有效提高涡轮响应速度,更快建立增压压力。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(16)

经常关注发动机技术文章的朋友对集成式排气歧管设计应该不会陌生,目前绝大多数小排量涡轮增压发动机都采用了这种结构。

集成式排气歧管设计一方面有利于缩小发动机体积,减轻发动机重量。另外一方面,排气歧管集成在缸盖内,发动机启动之后,较高的废气温度可以让发动机水温尽快达到最佳工作温度,有利于发动机燃效提升,同时减少污染物排放。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(17)

进气歧管相比排气歧管工作环境要好很多,因此其采用塑料材质,这对于发动机的轻量化作用明显。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(18)

长城的老款1.5T发动机仅在排气门采用了可变气门正时系统,如今全新发动机采用了进排气双可变气门正时。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(19)

另外,发动机还采用了分体式冷却系统,发动机的缸盖和缸体独立冷却,可以保持不同温度。缸盖部分温度较低,有利于提升进气效率。缸体部分温度较高,有利于提升发动机燃烧效率。

气门升程可变如何实现?

双VVT、缸体缸盖独立冷却、可变排量机油泵、集成式排气歧管、电控废气旁通阀、缸内直喷等技术对于这个时代的发动机,尤其是对于小排量涡轮增压发动机来说已经是较为普遍的技术,目前主流发动机都已采用相关技术。相对而言,双喷射系统、气门升程可变等则是更高级别的技术,受限于成本、技术研发水平等,目前国内品牌发动机相关技术应用还较少,长城1.5T发动机搭载的CVVL可变气门升程系统可谓是开了中国品牌发动机搭载这一技术的先河。

气门升程控制的方式有很多种,其中奔驰CAMTRONIC系统、奥迪AVS系统、宝马Valvetronic系统、本田i-VETC系统、三菱MIVEC系统等均是气门升程可变技术,只不过具体执行机构不同,每个汽车品牌对这项技术的称谓也不太相同。众多国外汽车品牌在多年以前已经实现相关技术,并进行了多轮升级,中国品牌汽车在这方面还落后不少。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(20)

由于技术专利壁垒,要想研发一套新型的气门升程控制系统并不容易。长城汽车和联合电子进行了合作开发,图示为气门升程控制执行机构。

这套系统看似复杂,但是其工作原理还是比较简单的,整套机构相比其他品牌可变升程机构要相对简单一些。机构越简单,整套系统可靠性也就越高,在这方面,长城研发人员表示做了大量的耐久试验,长城汽车针对这套可变气门升程控制系统进行了三轮耐久性测试,分别是执行机构单独测试、将执行机构安装到发动机上进行发动机系统测试、将安装有可变气门升程系统的发动机装配到车体上进行整车测试。

接下来我们就了解一下整套系统工作原理,看看气门升程可变是如何实现的?你可以根据下面的描述对照上图来还原一下整套动作。

气门升程ECU和发动机ECU相互配合,根据发动机的工况,气门升程ECU控制电机旋转,电机会通过蜗轮蜗杆机构来驱动偏心轴转动;偏心轴类似于凸轮轴,其形状像个桃子,当凸起部分与相邻滚子接触时,气门升程为小升程,当凸起部分离开相邻滚子时,气门升程为大升程。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(21)

【图示为凸轮轴工作原理】

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(22)

驱动电机布置在发动机外侧,这也是整个气门升程机构可以看到的部分,其余都隐藏在缸盖罩盖内。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(23)

透过这个透明的发动机缸盖罩盖,我们可以看到发动机的气门升程执行机构。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(24)

其中红框部分为执行机构的核心,我们下面对照实物图来看看具体过程。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(25)

这是红框部分对应的实物图。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(26)

其中偏心轮通过旋转控制发动机的气门升程大小,当偏心轴转动到图示位置时,轮廓线距离轴心较近,中间摇臂受到回位弹簧的作用力会向右旋转,这时气门升程为大升程。

长城1.5t发动机技术(解析长城最新1.5T发动机)(27)

当偏心轴转动到图示位置时,偏心轴轮廓线距离轴心较远,其会驱动中间摇臂向左旋转,你可以对比上图发现不同,气门摇臂位置发生了改变(注意黑色箭头所指位置),此时气门升程为小升程。

编辑点评:从2011年8月第一辆新车下线,哈弗H6已累计销售近200万辆,成为中国市场销量最高的车型之一,这200万辆H6见证了长城汽车的成长,也见证了中国品牌汽车研发实力的提升。从长城全新1.5T发动机不难看出长城这些年在技术领域的耕耘,这款发动机从立项到如今量产耗时五年多,其在技术应用层面已经具备了和国外品牌发动机相媲美的实力,但是其可靠度以及实际表现还需要市场的检验。

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