长城你怎么看？华泰20T柴油机拆解

  [汽车之家 技术] 昨天我没有老老实实的坐在办公的地方里，而是经历了一场“解剖”。别紧张，我还没说完。它采用了BOSCH电控高压共轨燃油喷射系统、可变截面涡轮增压器、双平衡轴以及冷却废气再循环技术，它是为数不多的使用在乘用车上面的柴油发动机之一，它是华泰欧意德2.0T柴油发动机（OED483Q）。今天我就把这次的拆解成果展示给大家。

  在国内，柴油发动机在乘用车领域的应用并不多见，究其原因是因为柴油机本身就具有扭矩大而功率比较小的特点（55千瓦/升的升功率在国内已经算是领先水平了），不像汽油机那么适合对速度有较高要求的乘用车；柴油机本身的振动也较大，不能够满足乘用车对舒适性的要求等等。另外此现状与柴油是我国的战略储备也不无关系。然而，柴油机同时也具备热效率高的优点，而且近几年我国柴油机技术也有所提高，出现了欧意德2.0T（OED483Q）和长城2.0T绿静这类搭载于乘用车的柴油发动机。基于这种背景，我们自然不会错过向大家展示它的机会。

  欧意德动力集团是华泰汽车集团旗下的一个动力总成制造厂，生产1.5L、2.0L、2.5L、2.8L、3.0L五个系列清洁型柴油发动机和4速、6速两个系列AT自动变速器。目前2.0L柴油发动机应用于宝利格和华泰B11车型上，其它发动机也对外销售。从字面上看，我们猜测它与意大利和德国有着某种关系。没错，欧意德动力集团公司的核心技术全部来源于欧洲，通过与意大利VM公司和德国ZF公司展开技术合作并在此基础上进行自主创新。

  鉴于柴油压燃和汽油点燃的区别，我首先向大家解读燃油供给系统，随后将涉及到进排气、冷却及润滑系统等等。

  由于柴油机的压缩比大（与一般汽油10:1-11:1的压缩比相比，OED483Q柴油机的压缩比达到了17.5:1，长城2.0T绿静柴油机压缩比为16.7:1），汽缸内的压力非常大，要形成均匀的油雾，也就需要很高的喷油压力，现在主流的柴油机都选择了电控的高压共轨喷射，通过高压油泵加压，ECU采集传感器信号，控制压电喷油嘴改变喷油时机和喷油量，实现燃油喷射的精确控制。

  燃油的燃烧离不开氧气的供应，我将为大家介绍这款柴油发动机的进排气系统，它与汽油机不一样，下面我就拧开紧锁的螺栓，为您探究它的秘密。

  柴油机的油门踏板并非控制节气门的开闭，而只是给出一个信号，来控制喷油。电子节气门在发动机的排放标定中与EGR（废气再循环系统，后面会有详细介绍）互相配合，优化排放系统。如果排放法规对排放要求比较高，EGR率（进入进气管的废气质量与进入气缸的总气体质量的比值）较大，通过真空度调节EGR阀的开启已经不能满足系统对EGR率的需求，那么此时必须控制节气门对进气进行节流以产生更大的EGR率，以满足排放需求。

  这款柴油发动机采用了VGT可变截面涡轮增压器，它与传统的涡轮增压器不同，其采用可变截面技术，以此来降低涡轮迟滞现象，让发动机的动力提早到来。下面看看它的结构。

  虽然许多朋友已经对涡轮增压器的原理了如指掌，但为了方便理解后面要说的知识点，我还是要啰嗦一句。涡轮增压器的原理是发动机排出的废气带动涡轮，涡轮再带动叶轮对空气进行增压，从而有效增大进气量，提升发动机动力。

  传统的涡轮增压器存在弊端，就是当发动机转速较低时，由于排气量较小，此时涡轮增压器就会由于驱动力不足而无法达到工作转速，也就是我们大家常常说 的“涡轮迟滞”现象。记住这一点，你就能够理解可变截面这项技术存在的意义。

  与传统增压器相比，可变截面涡轮增压器能够准确的通过发动机转速的不同，通过调节排气流通截面的方式，极大的改善了发动机低转速时的响应时间和加速能力。那又是什么使喷嘴环动作的呢？

  控制导流叶面的开启角度需要先参考一系列的发动机运行工况（例如气门开启，发动机转速，大气压力和水温等），发动机控制单元将计算出目前增压器所需要的导流叶片截面积大小，之后由电子式执行器推动调节杆，调节杆联喷嘴环上可变舌片带动喷嘴环，之后喷嘴环再联动内部的导流叶片，调节其开启/关闭的角度，以此来实现可变截面技术 。这种由电子式执行器直接控制的方式要比长城绿静柴油发动机上使用的真空调节器反应更快、控制更精确。

  废气再循环控制管理系统的最大的作用是在发动机部分负荷工况下将燃烧后的废气导入燃烧室参与燃烧，抑制氮氧化物的产生，降低发动机的排放。这套系统包括真空泵、真空调节器、EGR阀和EGR冷却器。

  EGR阀的最大的作用是控制再次进入气缸的废气量。 通过真空控制（从真空泵取真空），中间通过真空调节器进行精确调整，进而达到对EGR率的精确控制。

  一台发动机要想正确的工作，所有零件都必须在正确的时间出现在正确的位置，就像一支部队分配完任务第一件事就是对表！所有人必须以同一时间轴为基准。发动机的基准就是曲轴。

  OED483Q柴油机的配气机构采用了正时皮带，噪音较小，不过需要按时进行检查，并在到达8-10万公里里程时更换正时皮带，但对于普通用户来说，这个周期还是可接受的。

  为了确保发动机的热效率和平稳工作，还需要对其进行润滑和冷却，这就是我们熟悉的机油与发动机冷却液循环系统。OED483Q柴油机的机油泵通过曲轴驱动，转子式的结构相对比较简单紧凑，供油量大，在中小排量的柴油机上存在广泛的应用，相对齿轮式机油泵，前者能够达到更高的工作转速，提供更有效的润滑。

  发电机是汽车必不可少的配件，作为发动机的附件之一，它通过皮带驱动，为车辆提供电力。相应的，除了发电机，还有起动机带动飞轮实现发动机的启动。由于柴油机在低温下往往面临启动困难的问题，因此此款柴油机还特意加装了预热塞，可以在接通电源之后对发动机进行预热，一般在发动机冷却水温低于50℃起作用，提高燃烧室内雾化燃油和空气在启动时的温度，从而大大改善发动机的低温启动性能。

  在发动机缸体的形式上，OED483Q柴油机与长城2.0VGT柴油机一样，缸体使用了无缸套结构，而曲轴箱采用了平分式结构，以曲轴轴线为中心，分为上、下缸体两个部分，而下缸体则与主轴承盖形成一个整体，此种结构设计相对于龙门式缸体及隧道式缸体来说，这种设计汽缸体强度和刚度较差，更适合使用在小排量发动机上。而优点是缸体的高度小，重量轻，结构紧密相连，而且便于加工和拆卸。

  这款发动机采用了单顶置凸轮轴结构，而目前主流发动机基本都采用双顶置凸轮轴结构，长城2.0T绿静柴油机也顺应了潮流。双顶置凸轮轴具有进排气门可分别控制、可实现可变气门正时等优势，这些单顶置凸轮轴结构都不具备。不过单顶置凸轮轴结构相对比较简单，缸体加工方便。

  发动机活塞顶部设计成了截面为ω形的凹槽，这种造型可以在进气和压缩行程时起到非常好的导流作用，让燃烧室内的混合气形成涡流，从而使燃油更好的和空气混合，提高燃烧效率，而这样的活塞设计在目前主流的柴油机上都在运用。

  双质量飞轮主体由初级质量、次级质量组成，并且之间有弹簧连接，发动机转速有急剧变化时，弹簧能起到一定的缓冲作用，对变速箱轴及齿轮起到保护作用。另外，双质量飞轮可以平衡发动机在运转中产生的振动，降低发动机的噪声，发动机工作更加平顺。

  双轴平衡，其中一根平衡轴与发动机的转速相同，可以消除发动机的一阶振动；另一根平衡轴的转速是发动机转速的2倍，可以消除发动机的二阶振动，进而达到更加理想的减振效果。与单平衡轴相比，双轴平衡更加平稳，减震降噪效果更好。

  作为一款应用于乘用车的柴油发动机，可变截面增压器保证发动机输出的平顺性，EGR保证了发动机排放达标，高压共轨直喷系统也保证了发动机发动机可以充分燃烧，可以说，作为一款应用于乘用车的柴油机，已经是目前国内较为领先的水平了。当然，它和长城绿静柴油机无论从技术和性能方面都势均力敌，这样最好，良性竞争才能共同进步。（文/汽车之家 张弓然）

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