在一场工科生的盛宴上,我把它摸了个遍...
文/LeftFoot
广汽菲克旗下的全新Jeep大指挥官,搭载了最新引进的GME-T42.0T涡轮增压发动机。其实这款发动机大家并不陌生,在一年前上市的阿尔法·罗密欧Giulia上装的就是它,在那辆车上,高功率版的GME-T4发动机拥有280马力和400牛·米,油门响应灵敏且线性,还有着一副好嗓音,让人印象深刻。
在大指挥官上,这台发动机同样拥有两种调校,低功版本最大功率234马力,最大扭矩350牛·米,高功版本最大功率265马力,最大扭矩重回400牛·米。
近日,广汽菲克对这款发动机进行了首次公开拆解作业。一台GME-T4发动机被工程师拆散后,干干净净、整整齐齐地摆放在桌子上。
简直是一场工科生的盛宴。
在不到一个小时的接触时间里,我几乎摸遍了这台GME-T4的每个加工面。了解了它的设计特点之后,我发现这货就是为涡轮而生的。
涡轮迟滞杀手
涡轮是当下主流的发动机强制进气装置,原理是利用排气压力驱动压缩机将大量的空气压入汽缸,来获得更大的动力输出。由于涡轮需要一定的时间才能进入增压状态,所以驾驶员踩下油门之后,动力并不是马上就来,这个现象就是涡轮迟滞。
为了尽可能地消除涡轮迟滞带来的影响,GME-T4发动机使出了三大招式。
首先,缸盖集成式排气歧管缩短了废气到达涡轮的距离,可以让涡轮更快地进入工作状态。同时,缸盖内部的冷却管路降低了排气温度,又因为涡轮与负责吸入空气的压缩机相连,所以就间接降低了进气温度,提高了吸入空气的密度,进而获得更多的动力。
其次,GME-T4舍去了传统的风冷式冷却方式,转而使用冷却液来降低进气温度。没有了体积大的中冷器和相应的管路,空气从压缩机进入发动机的路程就被大大缩短了。空气更快地进入燃烧室,就可以更快地让发动机做功,涡轮迟滞效应自然就减小了。
最后,这台发动机的涡轮上还使用了电控涡轮泄压阀,可以根据不同的工况来调节涡轮增压器中的压力值。
当驾驶员松开油门之后,传统的被动式真空泄压阀就会开启阀门,释放压力。但是,当驾驶员需要动力,再次踩下油门时,发动机又要经历“废气推动涡轮-建立压力-压缩空气-进入燃烧室-燃烧做功”这么一个循环,等动力来了,黄花菜都凉了。
而电控涡轮泄压阀的好处就是,在上述这个过程中可以不开启阀门,或者只开一点,让涡轮维持一定的压力。这样一来,驾驶员再次踩下油门的时候,空气直接就被压进发动机,涡轮迟滞也就大大减小了。
在节油环保方面的努力
性能诚可贵,汽油价更高。
在保证动力输出的同时,省油和环保这两面大旗是不能丢的。
这台发动机使用了我们常见的缸内直喷技术,但喷油嘴放在了燃烧室的顶部,这样可以有效减少喷射到汽缸内壁上的燃油,让每一次喷射出来的燃油都可以最大程度地参与燃烧,进而提高燃油利用率。
机油泵也使用了当下比较常见的可变排量机油泵,可以根据需要调整机油的输送率,减少不必要的发动机功率消耗。
为了降低尾气排放,大部分发动机都会使用废气循环系统(EGR)将一部分燃烧后的废气导回燃烧室,降低燃烧室温度,进而抑制氮氧化物(NOx)产生。
这台GME-T4发动机使用了独立的水冷式废气循环冷却器,用冷却水进行降温,可以更高效率地降低废气循环温度,减少尾气污染物。
另外,这台发动机在凸轮轴和活塞销这两个位置,还使用了低摩擦设计。
在凸轮轴与正时机构相连的一侧,使用了特制的深沟球轴承与缸体连接,最大程度地减小了凸轮轴旋转时的摩擦力。
活塞与连杆插销的表面,使用了一种叫作DLC的特殊涂层,用来降低摩擦,同时提高耐用度。DLC是Diamond-likecarbon的缩写,是一种由碳元素构成,在性质上与钻石类似,又具有石墨原子组成结构的物质,这种涂层硬度高,耐磨损,而且摩擦系数小。
还有一个这次拆解会没有提及的设计,也比较有意思,就是曲轴偏置。
大多数内燃机的活塞和曲轴的中心线是重合的(上图左),为了在燃烧做功时运转顺畅,活塞连杆与活塞中心线之间必须存在一个角度,但这也导致了每次做功的时候,活塞会受到一个较大的横向力,会转变为活塞的阻力。GME-T4发动机将曲轴放置在活塞中心线的旁边(上图右),减小了活塞连杆与中心线的角度,降低发动机运转的阻力的同时,也缓解了活塞的磨损,一举两得。
最后说说使用感受
得益于GME-T4发动机较低的涡轮迟滞,配合Jeep9速变速箱低档位较大的传动比,这台将近两吨的Jeep大指挥官在普通道路上开起来异常轻松,加速的过程没有想象中那种“小马拉大车”的感觉,比较轻快。
虽然这台发动机在大指挥官上依旧拥有比较线性的油门响应,但在普通模式下,它的油门灵敏度对于一款具有一定越野能力的SUV来说,有些偏高了,尤其是在油门的前10%左右。试驾这辆车在进行涉水体验时,右脚必须要小心翼翼地拿捏力度,才能在上图这种坡道上稳住车身,不至于窜出去。
不过,城市乡间平整的铺装路面或许才是这台大指挥官的主要舞台,谁不想体验那种召之即来的推背感呢?
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