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捷途X95拆解全解析 如何让发动机变得更聪明

拆车坊

车讯网 报道】 align="center">捷途X95拆解全解析 如何让发动机变得更聪明

  本期《拆车坊》所拆解的捷途X95包含车身结构和发动机两部分,车身结构部分已经发布(点击穿越),此次介绍拆解方式按照网友所关注的内容,拆分为6大模块,9个细节,从用车角度进行解读。本篇我们着重介绍发动机拆解部分。

捷途X95拆解全解析 如何让发动机变得更聪明

  捷途X95目前有1.5T和1.6T两款发动机,本次所拆解为1.6T发动机版本。这款发动机账面数据比较出色,最大功率为145千瓦、最大扭矩为290牛米,数据表现均高于标致现代同排量发动机。

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  以什么方式介绍?

  “系统型”、“特点型”和“流水型”是笔者常用的发动机拆解介绍方式。系统型是按照两大机构、五大系统介绍适合专业人士;特点型是按照发动机技术特点单一介绍,适合已经了解发动机的群体;流水型是按照拆解顺序介绍适合新手用户。为了照顾对发动机不太了解的用户群体,此次还是采用“流水型”方式介绍,该种方式比较直观,从完整的发动机一一拆解,到最终零部件级。

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  外围部件拆解

  在拆解发动机本体前,先要移除与其连接的其他部件,其中包含涡轮增压、水泵、进气歧管、发电机、空调压缩机、机油滤清、皮带涨紧轮以及减震皮带轮等部件。在这些部件当中,笔者需要重点介绍涡轮增压和水泵这两项,因为它们进化的更加聪明了。

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  涡轮变得更舒适、更智能、更灵敏

  1.6T当中的“T”就是涡轮增压,它的优点不用过多介绍,低油耗压榨出更多的功率和扭矩让很多人痴迷,这项技术也是目前主流配置,技术稳定性比较强。笔者每年逛车展时,最喜欢去零部件展,因为零部件先进程度决定未来整车的发展方向。博格华纳是专注提供汽车动力解决方案企业,也是汽车界公认的顶级配件商。很多车型都使用博格华纳的涡轮增压套件,此次所拆解的捷途1.6T发动机也不例外。涡轮增压虽然很多年前就有,但是它也在不断进步和进化。以前的涡轮增压口径大、叶轮阻力大、而且控制不够聪明,导致涡轮介入转速过高(大约发动机2500-3000转启动涡轮)。直接的驾驶感受就是,轻踩油门感觉不到提速,油门大了突然加速,平顺性较差,而且无法做到收放自如。

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  随着小排量发动机的普及以及消费者对平顺性的要求越来越高,涡轮口径(下图黄色区域)也逐渐变小,而随着工艺的提升,叶轮(下图里面的小扇叶)也越来越轻,更容易吹动。这样改变所带来的好处就是,发动机转速很低(1200-1500转)就能让涡轮进入工作状态,而且提早加速,对平顺性也有所提升。在实际驾驶过程中,除非地板油急加速,否则很难察觉“突然加速”的推背感。

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  为何收放自如控制更加灵敏?

  涡轮并非一直处于增压状态,“加速时增压,不加速时泄压而且反应越灵敏越好”,这是一个理想的状态。涡轮增压的压力输出相对较高,也就是要使用较小的通流面积的涡轮箱,增压虽然给车辆带来更多的动力,但过高的压力对发动机的负荷带来威胁,会导致机械性损坏。所以涡轮增压器的压力不宜过高。而废气旁通结构解决了这一问题,它相当于一个三通设计,当驾驶过程中收油门(如换挡、急刹车时),节气门关闭。当压力超过规定值时,压力执行器将放气阀膜片顶起,带动旁通阀立即开启,于是一部分废气不通过增压器直接排入大气,使涡轮进口流量减少,此时压力降低,增压器转速也会下降。反之当压力降至规定值以下,旁通阀即关闭此时继续增压。该结构可同时起到加大增压和保护发动机的作用。

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  上一段文字描述相对复杂,简单的理解就是,需要增压时旁通阀关闭增压,松开油门时旁通阀打开,泄气减压。但传统的旁通阀开关控制是根据真空单元控制,而随着高度控制和电气化,目前已经进化为电控控制旁通阀(下图红色部分)。通过上下图对比,可以看出, 传统机械真空控制和电控的区别。直接驾驶感受就是电控更智能,更灵敏。它可以更快的理解驾驶员的意图。

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  水泵为何增加离合?

  水泵就是负责发动机冷却液循环的动力中心,工作原理和养鱼的潜水泵类似。泵轮旋转(下图红色位置)带动冷却液循环,冷却液在发动机内循环带走热量,发动机水泵轮是由驱动皮带带动旋转。传统的水泵采用直连方式,只要发动机启动,曲轴转动水泵就开始工作,水温较低时为小循环,水温升高切换为大循环。但传统的循环结构依然不能满足极寒地区使用需求,如何能让水温上来更快?如何让发动机在极寒地区暖机更快呢?

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  答案就是给水泵加上离合装置,也可以理解为开关装置。当发动机温度极低的情况下,发动机运转皮带带动水泵轮,泵轮虽然转动,但泵轮与泵芯属于脱离状态,犹如手动挡汽车的离合器,发动机转动但车不走,因为离合器分开动力断开。此时发动机内防冻液不循环,发动机工作时所产生的热量可以迅速给防冻液加温,让发动机快速进入理想工作温度。待水温升高后,离合器结合,防冻液开始循环。看似简单的离合设计,可以大幅缩短冬季暖机时间。

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  高压喷油

  汽车喷油系统与淋浴喷头非常相似,淋浴通过自来水压力,经过水管、喷头管然后从淋浴喷头孔流出。自来水压力好比喷油系统的压力泵,压力泵负责给喷油总管路进行加压。一般高压直喷车型压力高达200bar左右,所以都采用了金属管路。另外该款发动机喷油嘴为6孔喷头,配合高压喷油,能将汽油更好的雾化。以前传统低压油路主打多孔、小孔径喷油设计,但由于对油品要求较高,过小孔径喷油嘴并非最适用。

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  去掉气门室罩盖(发动机最上黑盖子)就能看到气门机构(下图)。时间较早的发动机技术,进气和排气的时间是不可改变的,完全固定的方式很难兼顾到引擎低转速和高转速下的动力输出。随着时间的发展,可变正时气门诞生了,虽然它已经可以调整气门时间,能够达到节油的效果,但仍不能连续改变,而且构造复杂、使用和维修成本偏高。进排气双连续可变气门正时,可同时对进气和排气进行调节,解决了低转速扭矩小的问题、同时高转速时功率输出也会更加优异。这也是目前主流的发动机技术。

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  气门机构比较复杂而且装配是一一对应关系,不能混乱。所以我们没有继续拆散,在凸轮轴(两根横杆)下还压着滚子摇臂、液压顶住、气门锁夹、气门弹簧、气门油封,通过凸轮轴转动控制气门打开和关闭。

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  笔者很喜欢滚子摇臂设计(蓝色),因为滚子摇臂是一个可以转动的轴承,凸轮(绿色)在转动时,与轴承之前一直处于滚动状态,摩擦力较小,而且可以减少物理磨损。曾经我们拆解过40万公里的某合资车型发动机,其凸轮磨损几乎可以忽略。而另外一种固定的顶帽设计,磨损就会比较明显。

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  接下来,我们将发动机前盖拆下,就可以漏出侧面的正时链条、进排气VVT执行机构、以及固定链条的轨道等。大家常说的发动机皮带和链条,就是正时链条这个位置。传统皮带噪音比较低,但是有使用寿命,大概7-8万公里需要更换。链条属于免维护。其实正时链条也经历了好几次技术更新。最早链条外形犹如自行车结构,而且噪音较大,惯性打,使用时间长久后也会被拉长,甚至有些品牌正时链条也同样需要保养

  现在的正时链条基本属于多齿静音链条,从下图一长(正时链条)一短(机油泵链条)细节可以看出,它的齿比较多,不再是自行车的圆柱形结构。静音链条与齿轮接触性较好,而且运转后噪音较小。

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  将发动机油底壳(最下方)拆掉后,就可以看到机油泵(绿色)和挡油板-防溅板(蓝色)。挡油板也叫防溅板,它是用来防止油底壳机油飞溅的,汽车行进颠簸震动等情况,尽量让机油乖乖的在下面待着。另外值得说的是,捷途X95的机油泵也增加了智慧。

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  从电控插头就能判断,捷途X95机油泵并非传统单一流量模式,而是采用多段流量可调设计。传统机油泵只要发动机启动机油泵开始加压工作,流量根据曲轴转动速度决定加压高低,但发动机机油循环并非固定不变,而且机油泵工作时也会产生阻力,从而消耗发动机动力输出,所以根据工作状况调节机油循环多少,才是更聪明的方案。

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  这款发动机怎么少了个结构?

  发动机再进行分体,就可以把汽缸盖整个拿下来。仔细观察,发现这款发动机好像少了一个排气歧管(左下方图)。排气歧管到底去哪儿了?其实它并没有少,而是做了集成化处理。这也是为了迅速提升水温而做的优化处理。传统发动机排气歧管与发动机排气连接,在整个发动机中,它是第二个温度最高部件,而冬季刚刚启动车辆时,好不容易积攒的热量,却被全部排放。而集成式排气歧管可以将更好的利用废气热量给水路加温,让防冻液更快升温,让发动机暖和起来。使用者收益点就是极冷天气下,发动机更快进入工作温度,车里也能更快吹暖风。

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  被分体的另外一半儿就是气缸体,气缸体正面是活塞组件,背面是曲轴组件。由于发动机还比较新,所以气缸壁比较平滑。为了让汽油充分的循环燃烧,活塞面都是凹凸不平的,而笔者拆过的十几款不同发动机,每个活塞面都是不同的。这需要精确的计算汽油分子循环燃烧状态而设计。

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  总结:发动机数百种零件各尽其职,笔者可以对每个零件进行解读和讲解,但内容也会变得劳而无功。站在科普、直观、好玩能看懂的原则,笔者从“流水型”角度,对捷途X95发动机拆解顺序进行介绍。简单的说,捷途X95这款发动机,工作效率比较高,1.6T能有最大功率为145千瓦、最大扭矩为290牛米这样的数据表现,的确不错。另外,从拆解方面看,这款发动机增加了很多“智能”聪明的设计,让原本不可控的变为可控,而且在发动机迅速升温方面也下足功夫。如果您对捷途X95还有任何疑问和问题,可以给我们留言,笔者会收集大家的问题,后续出相关内容进行解答。

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责任编辑:郭磊

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