【保和求悦】5年研发/直喷技术 解析江淮1.5T发动机（之家***）
5年研发/直喷技术 解析江淮1.5T发动机
2015年08月02日 20:00 来源汽车之家 类型原创 编辑朱力神
1、发动机概述前期立项
[汽车之家 发动机解析] 本文将为家介绍江淮1.5TGDi GREEN JET系列发动机（以均简称为1.5T发动机）对于江淮这个品牌来说款具有里程碑意义产品它江淮在2009年开始研发历经5年时间所推出款正向研发排量涡轮增压汽油发动机并且基于这个发动机平台日后还能推出同系列机型而与此同时与之匹配还有款同样自主研发6速双离合变速箱该1.5T发动机拥有诸如正时链条缸内直喷等当流行配备并且未来还有望增加自动启停混合动力系统等新技术潜力已市江淮S5首款搭载1.5T发动机车型之后还有望会用在瑞风A60瑞风S7等车型
● 1.5TGDi发动机由来2009年立项2013年底正式推出
为何选择1.5升作为发动机排量基准
江淮1.5TGDi发动机（发动机代号HFC4GC1.6D）研发项目最早于2009年9月立项于2013年12月研制成功并实现量产之所以选择1.5升作为排气量研发标准为考虑到降车辆消费税根据2008年9月1日起公布《乘用车消费税税率》显示排气量在1.0升以至1.5升（含1.5升）税率为3%而排气量在1.5升以至2.0升（含2.0升）税率为5%这也为什么诸中国品牌车型使用1.5T发动机原因
目前诸中国品牌车企推出配备1.5T发动机SUV车型如比亚迪S7哈弗H6等价位集中于10-15万元之间而合资品牌在1.4T1.5T这两个级别也有许产品这种趋势在保证较消费税率情况获最动力性能从而获强市场竞争力
● 江淮自主发动机现状共有3个发动机平台
江淮目前共有个汽油发动机平台分别命名为ABCA平台代表2.0升直喷机型B代表1.5升以自然吸气发动机C平台便现有这款机型厂家将这款机型命名为GREEN JET系列对于JET解释工程师表示这Jianghuai Engine Technology缩写表明其自主研发身份
从早期拿来主义到后来逆向开发中国品牌车企在发展初期通过简便效方式使用或学习国外车厂先进技术虽然这种方法能够让他们在较时间内研发出款新车型以及掌握款发动机部分必要技术但家也明白这种没有太创新方法仅创业初期无可奈何选择若想要在国际市场展宏图必须要有能够掌握在自己手里核心技术才行
对于这点以商用车起家江淮汽车也分清楚尤其当他们进军乘用车市场时面对动力系统供应商种种限制条件昂采购价格他们也深知拥有完全自主知识产权么重要于在2009年1.5TGDi发动机研发团队正式成立最初研发团队仅有30余人部分还刚从学校毕业没久学生研发工作并顺利后来随资深技术人员断加入团队规模也扩到100人研发工作也变加顺溜
人员储备研发资金实验设备都到位江淮层也给予研发团队最限度支持那么这款发动机参数要做到什么水准才能算合格据工程师表示他们曾分别购买台宝来1.4T（配备EA111发动机）台MINI COOPER S（配备1.6T发动机）作为对标车型将发动机从车拆之后通过发动机台架实验出两款发动机各种性能参数信息OK自己发动机该做成什么样心里也有个底
● 1.5TGDi发动机搭载车型现搭载于瑞风S5未来将搭载在瑞风A60
研发成功后这款动力系统就首先配备在江淮瑞风S5目前该机型最功率174马力（128千瓦）/4850-5500rpm峰值扭矩为251牛·米/1500-4500rpm据透露为达到加节能目研发团队正在开发功率版机型除电子控制系统需要改进外喷油系统配气机构也将做些微调至于混合动力这流行趋势厂家也在稳步推进中至于这款发动机数据表现究竟如何我们通过张数据表来直观看无论中国品牌车型还合资1.4T发动机相比江淮S5数据表现都遥遥领先
江淮1.5TGDi发动机与其他同类型发动机参数对比
除此之外江淮还会将这款发动机应用在旗车型款搭载1.5T发动机车型为瑞风A60而在将来瑞风S7以及MPV等车型也将搭载该机型用厂商工程师话说紧凑型车及以紧凑型SUV及以车型都能用
● 打开发动机舱能看到什么反置式布局
江淮1.5T发动机为横置其进气歧管在前排气歧管在后这最为典型反置布局这种布局方式由于结构紧凑占用空间被许厂商广泛采用另外这种做法也方便进/排气歧管元催化器等设备布置从而利于后方乘客舱空间设计
● 气缸向后倾斜10度
此外横向放置发动机还向后倾斜10度数车企在横置发动机时也会采用类似做法之所以确定为10度也通过无数次台架实验后确定除在定程度降车辆中心外也能够削减发动机纵向振动随汽车研发过程中平台化词被断提起结构紧凑发动机自然颇受青睐据悉只要变速箱传动系统匹配做将该机型纵向放置也完全没问题
2、发电/启动机+涡轮增压系统
● 整机设计特点铸铁缸体铝合金缸盖油底壳
从整体设计这款发动机并没有采用太前卫技术许部件设计理念在些合资品牌发动机也能看到除缸体本身外诸如缸盖油底壳等部分均采用铝合金制造而成而仅有缸体采用铸铁原因工程师表示江淮自己在制造铸铁缸体时拥有较为丰富经验尽管重量能与铸铝相媲美但缸体强度耐温性能此外由于缸体铸造技术成熟后期若需要进行产品升级话也非常容易
接来我们将按照顺序从外而内从到为家拆开发动机各个部分要想降发动机能耗除发动机内部本身技术外通过降发电机空调压缩机等部件对发动机动力占用也能为提升整机节能效果提供帮助而且还最为简单方法
● 附属装备配备OAP系统发电/启动机带变频器空调压缩机
据悉厂商目前配备发电/启动体机在皮带轮部分使用OAP（Overrunning Alternator Pulley）系统该系统由个仅能单向旋转皮带轮构成相比传统刚性皮带轮而言带有OAP系统皮带轮能够减发电机规则振动并使皮带其他发动机附件系统受到摩擦力减降对发动机动力损耗
而随如今自动启停功能断普及瑞风S5未来否会配备自动启停功能也成为我们关心问题之于在现场我们咨询江淮工程师他们表示对于该功能研发工作其实已经启动除自动启停功能外考虑到未来还要增加混合动力单元这样对发电机耐用性也提出要求要知道根据标准常规启动机必须要经住20万次启动若需增加自动启停功能其耐用标准也将增加倍达到40万次
空调压缩机安装在发电机水泵方瑞风S5压缩机内增加个变频器这就使车载空调压缩机也具有变频能力说简单些就把家用电器中流行变频空调直接搬到车变频空调最特点利用变频器来控制改变压缩机排量使压缩机始终处于最佳转速状态从而达到降发动机负荷目那么降发动机负荷有什么处发动机自然会将节省来动力专注于车辆动力表现咯
● 机油滤清器通用型机滤能降制造成本售价
机油滤清器安装位置靠油底壳这也就意味常规保养时工作人员依然要将车辆顶起才能进行拆卸虽然放置在发动机端便于拆装但考虑到机油油路布置需要满足紧凑这目放在底部比较合适容积较机滤除配备在瑞风S5之外同品牌其他MPV车型部分轻客也采用同款产品通用性强配件仅容易购买换也能降产品制造成本售价
● 霍尼韦尔NGT14Z型涡轮增压器体积启动转速
1.5T发动机涡轮系统来源于霍尼韦尔型号为NGT14Z同型号涡轮也同样配备在观致3 1.6T车型涡轮体积叶片直径这也保证涡轮启动速度非常快当发动机转速介于1500-4500rpm之间时发动机便能达到最扭矩
据透露这款涡轮最进气压力可达到2.3bar（约2.3个标准气压）进气叶轮最转速可达24万转/分钟当然江淮工程师并未将涡轮性能用到极致因为考虑到原行驶海拔氧气足等特点调校时必须留出约10%原裕度实际涡轮使用到最转速为22万转/分钟最进气压力在2.0-2.1bar之间对于这样台体积涡轮来说这样增压值算
3、集成式进气歧管/排气系统
● 进气管路结构紧凑采用水冷中冷器
为减发动机体积进排气道走向也经过特殊设计以往被涡轮加压后压空气需要通过根管道通向放置在车头底部中冷器进行冷却之后再通过根管道回到进气歧管准备进入燃烧室参与燃烧而江淮则放弃使用这种传统风冷式中冷器转而使用水冷式中冷器
节气门之后弯管中冷器进气歧管被整合在起其中中冷器与节气门之间弯管采用CFX流体分析软件进行设计从而保证进入各气缸内空气量误差在3%以内另方面之所以采用水冷式中冷器而非常规撞风式中冷器除考虑到紧缩发动机机体结构外重要水冷结构能够保证无论速还速状况空气冷却效率保持致而会出现撞风式中冷器速冷却效率差但速时冷却效率尴尬
中冷器为铝合金材质且为双层结构整体造型与我们常说水箱（散热器）基本相同压热空气采用防冻液作为降温介质内部循环管路除水泵与发动机缸体冷却水道共享外其余管路都各自独立
至于冷却效率究竟有工程师提出个叫作逆流冷却概念简单来说就空气流动方向与防冻液流动方向为相反时候冷却效率最佳于乎我们可以看到当空气从往流动时候温度较防冻液却先进入中冷器层再流动到层之后从回水管中流出
目前些海外车企会在直喷发动机进气歧管内增加片瓣膜（如众EA888系列）用于整理气流减空气扰动当然这依然部分车企做法而像江淮这样没有装备瓣膜制造商仍然占绝数但工程师们还悄悄告诉我们对于增加瓣膜做法他们也做过相应实验瓣膜整理气流效果还给予肯定而实际通过修改气缸盖造型优化空气流动场等方式依旧能够保证气缸内空气与燃油充分混合所以瓣膜就显没有什么特别必要
混合气通过在气缸内做功燃烧后通过排气门排出进入排气歧管（本期我们主要介绍发动机外部设备设计特点有关发动机缸体内结构燃烧过程中技术解析我们将在期为家介绍敬请期待）随后推动涡轮废气叶片为吸入新鲜空气提供动力这款1.5T发动机涡轮排气歧管为分体式设计每个部件制造难度成本比体式设计要些即使某部件有损换起来也较为便利
瑞风S5整套排气系统由佛吉亚制造其元催化器直接固定在发动机其内部分为两部分分别用于催化有害气体以及吸收悬浮颗粒催化器位置也正介于发动机座舱防火墙之间固定度相比数车型来说要稍些至于发动机排放标准目前这款1.5T发动机完全能满足国标准至于未来能够达到国江淮工程师表示这也没有问题具透露按照国标准每公里颗粒物要求于0.5毫克而国标准为0.45克只需要通过调整喷油压力改进元催化器结构便可
4、点火线圈/油气分离器
● 采用4片式正时链条可做到终生免维护链条静音效果佳
江淮1.5T发动机采用正时链条替代传统正时皮带系统如今这已成为数厂商研发新发动机时所采用主流技术这款发动机采用4片式齿形链条齿形也经过特殊设计通过降链条与链轮接触面积起到降摩擦静音作用
据工程师透露目前正时链条有种类型分别被称为齿形链条滚珠链条套筒链条论静音效果齿形链条最所以江淮选择也齿形链条而说到抗拉伸能力套筒链条最滚珠次之齿形链条最通过增加每个链片厚度用材料本身强度来弥补结构足依然能够满足发动机强度使用需要
当然确定链条之后并意味就能直接装车首先要通过实验对供应商提供样品进行测试据悉这款发动机正时链条可做到终生免维护整个生命周期内链条伸率于0.7%均能保证发动机正常运转除这些基本要求外工程师还对链条齿形进行改进保证接合稳定性情况降摩擦面积起到静音作用
拆解发动机过程中我们发现螺丝都带有蓝色或绿色涂料起初我们以为起到紧固作用螺纹胶过工程师透露这些其实代表螺栓紧标识由于发动机螺栓都由工人手持电动扳手紧固当螺栓紧力矩达到标准值时扳手内部会自动在螺栓色以示安装合格
● 塑料气门室盖集成两条迷宫式油气分离装置
发动机最方黑色部分为气门室盖这里集成机油加注口油气分离器点火线圈等部分点火线圈由博世提供国内制造点火线圈厂家还有德尔福以及电装（DENSO）至于为什么最终选择博世用厂家话说自然择优录取此外点火线圈采用分体式设计旦某支线圈损可以单独换降维修成本
气门室盖配备两套油气分离系统两者结构基本相同同分离后气体去向同当发动机处于负荷工况时气体会被导入进气歧管内当处于负荷工况气体会导向涡轮进气端过其最终结果都进入燃烧室内参与燃烧
油气分离器为双层迷宫撞击式内部设计有两层挡板当混合机油蒸气水蒸气等物质发动机曲轴箱窜气进入分离装置时其内部结构会使气体流速减慢重量较机油蒸气就会留来重新变成机油滴通过回油管返回发动机内部而其他物质就沿管路去往它们该去方
迷宫式分离器内部也分为两个部分用工程师话说即迷宫迷宫前者为粗分离器而后者就精分离器据透露油气分离器并能100%将机油蒸气其他气体彻底分离干净但分离效果也有标准
据悉当发动机处于负荷情况每时机油消耗量于1克即为合格而实际这款1.5T发动机消耗量约在0.5-0.6克/时之间正常保养周期内机油尺液面度仅有细微降对实际使用影响并
尽管迷宫式分离装置无法100%将机油彻底分离干净但相比气体流速快旋风式分离器来说传统迷宫式由于气体流速受到阻碍分离效果自然会另方面般外置式分离装置抗污能力足时间久容易在装置内堆积油泥
● ***总结
这款1.5T发动机仅意味江淮拥有自主开发国发动机能力而它们步即将增加自动启停混合动力系统计划也预示它们对于这款发动机扩展能力信心仅充足实力也容觑而从我们今天介绍发电/启动机正时链条涡轮增压系统等部分来看江淮在这款发动机已经投入量精力同时也积累到丰富经验这点值其他中国品牌车企学习期我们将会为家拆解缸盖缸体等部分看看这款发动机在气门正时缸体冷却系统等方面否也有与其他厂家同想法（文/图/摄 汽车之家 朱力神）
原文链接 http://www.autohome.com.cn/tech/201508/877088.html
扩展阅读：奠定技术方向 拆解江淮6挡双离合变速箱 http://www.autohome.com.cn/tech/201510/880325-all.html
http://www.autohome.com.cn/culture/201402/718528-all.html