[汽車(chē)之家 發(fā)動(dòng)機(jī)解析] 在江淮1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)拆解的上半部分，我們對(duì)這款發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)歷程、渦輪增壓器以及進(jìn)排氣系統(tǒng)等方面進(jìn)行了拆解，參與研發(fā)的工程師陳工也小小地露了個(gè)臉，相信大家對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的外部組件的選擇和設(shè)計(jì)有了初步的了解，但這些還不是江淮真正實(shí)力的表現(xiàn)。在缸體內(nèi)部的設(shè)計(jì)，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)等方面，江淮的工程師們依然有很多亮點(diǎn)會(huì)與我們娓娓道來(lái)。
● 缸體部分：傳統(tǒng)的直列四缸設(shè)計(jì)，缸徑和行程分別是75mm和84.8mm。
這款1.5TGDi發(fā)動(dòng)機(jī)采用最為傳統(tǒng)的直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，在如今寶馬、標(biāo)致等廠家將研發(fā)精力轉(zhuǎn)向三缸機(jī)的背景下，技術(shù)成熟、振動(dòng)控制較容易的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)仍將是本階段的主流。發(fā)動(dòng)機(jī)的缸徑和行程分別是75mm和84.8mm，實(shí)際排量大約為1.498升，壓縮比為9.7:1，這個(gè)壓縮比級(jí)別對(duì)于汽油的標(biāo)號(hào)并不是很挑剔，加92號(hào)汽油就夠了。
隨著寶馬和沃爾沃提出了標(biāo)準(zhǔn)化缸徑的概念（即綜合考慮缸體散熱、活塞與氣缸壁之間的摩擦等諸多因素，缸徑和行程分別為82mm和94.7mm，單缸排量為0.5升左右時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)效率為最佳狀態(tài)），江淮的工程師也聽(tīng)說(shuō)了寶馬的理論，但說(shuō)法較為籠統(tǒng)，也沒(méi)有測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行證實(shí)，所以還不能確定這種理論的可靠性。而對(duì)于他們自己的這款發(fā)動(dòng)機(jī)，工程師說(shuō)，考慮到排量的限制（1.5升以下）和技術(shù)等諸多原因，目前1.5TGDi發(fā)動(dòng)機(jī)缸徑和行程的參數(shù)是基于早先瑞風(fēng)S3的1.5L發(fā)動(dòng)機(jī)（HFC4GB2.3D）的標(biāo)準(zhǔn)確定的。
此外，工程師表示目前他們還在這款機(jī)型的基礎(chǔ)上研發(fā)更為節(jié)能的低功率版機(jī)型，目前發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是傳統(tǒng)的奧托循環(huán)，未來(lái)通過(guò)改變配氣機(jī)構(gòu)等方式，使得發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在奧托循環(huán)和阿特金森循環(huán)之間切換，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比從現(xiàn)有的9.7:1提高到11:1，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)在低速工況下的經(jīng)濟(jì)性。這種做法我們?cè)?a class="ShuKeyWordLink" target="_blank">豐田的凱美瑞混動(dòng)版車(chē)型上已經(jīng)見(jiàn)到了。
● 雙頂置凸輪軸：雙可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)，采用無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
1.5TGDi發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙頂置凸輪軸設(shè)計(jì)，總成套件由舍弗勒提供。進(jìn)排氣凸輪軸均能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的配氣需求。凸輪軸角度調(diào)節(jié)器由可變正時(shí)電磁閥控制，調(diào)節(jié)器內(nèi)各“隱藏”著一組渦卷彈簧，通過(guò)液壓角度調(diào)節(jié)裝置和彈簧的相互配合實(shí)現(xiàn)改變氣門(mén)的開(kāi)合時(shí)間，并起到無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的目的，調(diào)節(jié)范圍最大可達(dá)到50度。
從這張波形圖上我們可以看到，在正常情況下（實(shí)線(xiàn)），氣門(mén)重疊角非常小，而隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷逐漸增大，通過(guò)調(diào)節(jié)凸輪軸的角度來(lái)改變氣門(mén)開(kāi)合時(shí)機(jī)（進(jìn)氣門(mén)提前打開(kāi)，排氣門(mén)延后關(guān)閉），進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)之間的重疊角度也逐漸增加。增加氣門(mén)重疊角的好處就在于保證發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷情況下排氣順暢，同時(shí)也讓從進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入的新鮮空氣盡快驅(qū)離氣缸內(nèi)燃燒過(guò)的廢氣，使進(jìn)氣更充分，排氣更徹底。這便是配備可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)的其中一個(gè)作用。
● 排氣門(mén)采用充鈉工藝，提升抗熱性。
凸輪軸與氣門(mén)并不是直接接觸的，而是通過(guò)氣門(mén)挺柱傳力的。在凸輪與氣門(mén)挺柱長(zhǎng)期接觸中必然會(huì)使得挺柱表面產(chǎn)生一些磨損。為了讓磨損更加均勻，凸輪與挺柱的接觸面并非位于其中心，而是稍稍向一邊偏轉(zhuǎn)了一些，這樣能夠使得氣門(mén)挺柱在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生一定速率的旋轉(zhuǎn)，保證磨損更加均勻。此外江淮還在研發(fā)表面經(jīng)過(guò)耐磨處理的氣門(mén)挺柱，預(yù)計(jì)不久之后便能夠配備。
1.5TGDi發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)分別配備了8個(gè)進(jìn)氣門(mén)和8個(gè)排氣門(mén)（每缸共4個(gè)氣門(mén)，進(jìn)排氣側(cè)各有2個(gè)），當(dāng)排氣門(mén)打開(kāi)排出缸體內(nèi)廢氣的時(shí)候，上百攝氏度的高溫“燒灼”著不銹鋼材質(zhì)的氣門(mén)桿，可能會(huì)引起排氣門(mén)過(guò)熱造成損壞。
采用充鈉排氣門(mén)（Sodium Filled Valves）后，排氣門(mén)內(nèi)的鈉金屬熔點(diǎn)僅為97.7℃，從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)能夠吸收大量的熱量。隨著排氣門(mén)上下運(yùn)動(dòng)，液態(tài)金屬鈉也會(huì)因上下運(yùn)動(dòng)而振蕩，將吸收的熱量傳導(dǎo)到排氣門(mén)上部。據(jù)工程師透露，采用充鈉技術(shù)的排氣門(mén)能將氣門(mén)自身的溫度降低約100℃左右，從而解決排氣門(mén)過(guò)熱帶來(lái)的一系列問(wèn)題。
充鈉排氣門(mén)最早是應(yīng)用在活塞式飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的，排氣門(mén)內(nèi)的鈉金屬直徑約2.5毫米，雖然用量不多，但制造成本可比傳統(tǒng)排氣門(mén)高不少。據(jù)透露，普通排氣門(mén)8支采購(gòu)價(jià)大約為60元一組，而同樣的充鈉排氣門(mén)的價(jià)格要接近200元，成本要貴出兩倍還多。目前國(guó)外品牌采用這種技術(shù)的車(chē)企不在少數(shù)（如寶馬、雪鐵龍等都會(huì)使用），在中國(guó)品牌車(chē)型中的普及率也越來(lái)越高了。