深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

39度创意研究所 2018-07-12 11:54 次阅读

三缸发动机给人的第一印象往往是廉价低端、动力不足等等。人们甚至恨不得把所有能形容它差的形容词都用上。其实在技术高度发达的今天,这些早已不是问题了。三缸发动机的运转状况已与其它四缸发动机不相上下,更何况这台1.2THP发动机搭载标志雪铁龙(PSA)和BMW联合开发的先进技术。近日笔者有幸受邀参观东风雪铁龙位于武汉的发动机实验室和在襄阳的发动机工厂,工厂参观将在另一篇文章带给大家!下面一起来看看这台三缸发动机的本事吧。

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

● 关于东风雪铁龙1.2THP发动机

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

早在2002年,PSA和BMW联合开发了名为“Prince”的发动机,其排量为1.4L至1.6L,采用了缸内直喷技术和可变气门正时技术。这款“Prince”发动机在PSA中官方称之为THP,而BMW公司的内部代号为N13。在后期随着涡轮增压技术的普及,两家公司着力于1.6THP的研发。

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

在1.6THP发动机获得成功后,PSA集团继续发力1.8L、1.2L这一级别的发动机,在1.6THP的研发经验上,推出了1.8THP发动机和1.2THP发动机。其中1.2THP发动机更是搭载了众多高新技术于一身,虽然同样带有”THP”之名,但在发动机结构和设计上这款发动机都有很多独特的设计。

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这款1.2THP发动机早在14年3月份就在欧洲市场投放量产,中国市场则先经过3年7个月的时间进行适应性验证改进后在15年进行量产。1.2THP发动机在进入中国前进行的适应性试验,以适应中国的环境条件。它的设计寿命24万公里/15年,发动机试验100余台, 合计 30000小时整车验证/路试,130台车, 合计 180 万公里。

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

目前这款发动机已于神龙公司襄阳发动机工厂投入生产,首款搭载的车型为东风雪铁龙C4L,后续将陆陆续续搭载在东风雪铁龙的其他车型上。

●东风1.2THP发动机的技术亮点

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

(1)涡轮增压、缸内直喷技术

1.2THP通过优化气道特性,并带有创新废气旁通阀系统的轻质涡轮,1000转就开始介入,1500转就达到200Nm的扭矩输出,1750转达到扭矩峰值230Nm并持续到3500转。

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缸内直喷技术直接将燃油喷射入缸内与空气混合。而ECU则根据吸入的空气量精确地控制燃油和喷射量和喷射时间,在低负荷时降低喷射压力 (100 bars) 避免更多的喷射量偏差 (目的: 保证最小喷射量) 进气时第一次主要喷射。

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在接近下止点时二次喷射,大约25% 的喷射量, 在上止点90° 前第三次喷射 (根据点火提前) 大约 10% 的喷射量,精确的高压燃油喷射系统可以使油气的雾化和混合效率更加优异,使混合气体燃烧更加充分,从而提高发动机的动力性和经济性。

(2)双连续可变进排气正时系统

标致1.2THP发动机采用了是D-CVVT连续双可变进排气正时系统,这在小排量涡轮机上比较少见,在可变气门正时系统中,正时齿轮所带动的齿盘与凸轮轴之间有一定的自由量。

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

通过油压控制齿盘与凸轮轴之间的角度差,就能实现对气门提前或延时关闭的效果,这样发动机就可根据转速和工况的不同进行调节,使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率。

(3)ECU控制连续可调变排量机油泵 内置湿式正时皮带系统

1.2THP采用ECU控制连续可调变排量机油泵,能够根据不同转速,通过外调节环的滑动或者摆动,改变其与转子的偏心距,进而改变叶片泵的排量,避免了传统定排量齿轮机油泵在高转速下的泵油损耗,达到节能减排的目的。

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

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而内置封闭式湿式正时皮带设计可以降低发动机噪音,且终生免维护,免更换,有助于降低消费者的后期使用成本。

(4)全铝缸体、集成化气缸盖

全铝发动机,通常使用在高级轿车上,其质量小、散热性能优越的特点,对汽车的轻量化和燃油经济性有很大帮助。而此次THP系列发动机均采用全铝合金缸体,对比仍在采用铸铁缸体的厂商,显得诚意十足。并通过优化活塞结构,去除活塞环支撑区域背部质量,降低活塞重量,减少摩擦损失,提高了燃油经济性。

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

深度解析东风雪铁龙1.2THP发动机

高度集成化的设计,将排气歧管集成在气缸盖上,在提高涡轮效率的同时还节省了空间,使发动机能更快地达到工作温度,但同时对发动机的冷却要求更高。设计人员通过优化的冷却水道系统满足了燃烧室区域和集成式排气歧管的冷却要求。

(5)DLC涂层、中空充钠气门

1.2THP发动机的气门摇臂,气门挺柱,活塞销,活塞环还采用了类金刚石涂层,简称DLC涂层(Diamond-like Carbon),DLC涂层表面呈黑色,具备质量稳定,与基体结合力好,耐磨性好,摩擦系数低,耐腐蚀性好等综合优良性能。

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而挺柱、活塞裙部做DLC涂层处理后表面摩擦系数显著降低,硬度较高,显著提高挺杆表面的耐磨性,大大减少凸轮与挺杆表面的摩擦损耗。在降低工作噪音的同时,也减少了发动机动力消耗,从而达到减少油耗的目的,降低用车成本。

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目前,较多发动机均已配备中空充钠气门,尤其是新机型,而保证挖空的气门杆刚度技术难度较高,导致制造工艺及成本相应提高。中空充钠气门的气门杆中间空心,用金属钠填充满,气门开闭时金属钠可以在气杆内上下流动,因其比热容非常高,熔点为132度,沸点为880度,可以吸收气门头部大量热量,并流到气门杆下端经冷却水散热,达到冷却气门的效果。即使环境温度超过900度时,使用性能依然出色。

(6)双质量飞轮 单平衡轴

双质量飞轮布置于发动机输出轴和变速箱之间,通过特殊设计的双质量刚度-阻尼系统,能显著降低发动机输出给传动轴的转动不均匀性,提高舒适性。它将原来的飞轮一分为二,一部分装于发动机用于起动和传递发动机的转动扭矩,另一部分装于变速器用以提高变速器的转动惯量,它们通过弹簧扭转减振器连接为一体。

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单平衡轴是一个装有偏心重块,通过齿轮传动随曲轴同步旋转的轴,利用偏心重块所产生的反向振动力,平衡掉大部分的振动,使发动机获得良好的平衡,降低发动机的振动。

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(7)热量管理系统

ECU控制电控节温器,在发动机大负荷情况下提前打开节温器进行冷却循环,避免风扇启动而节约燃油。另外还有独立的涡轮增压器电子散热水泵,缸盖内集成排气歧管,可以快速提升发动机工作温度,降低油耗和排放;中空充钠排气阀,增强气门表面散热,提高安全系数。

总结:1.2THP发动机,搭载了众多高科技技术于一身,在保证了动力充沛的同时,又确保了其燃油经济性。众多新技术的应用,使得1.2THP能够赶超1.4T以及部分2.0L自然吸气发动机。而单轴平衡轴系统、双质量飞轮技术的运用,有效地提高了发动机的平顺性,也扫除部分朋友对三缸发动机的质疑。未来会有更多的东风雪铁龙车型搭载该款发动机,相信该款发动机会成为如今严苛的排放法规下的标杆发动机。

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