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從4C20到4N20,解讀長城汽車直噴渦輪增壓發動機的開掛“人生”

2019-08-12 14:27:35 來源:我車網 編輯:伍思齊 瀏覽:
前不久,隨著各地國六排放標準的相繼執行,國五車型揮淚清庫的場景令人記憶深刻。實際上,對于發動機來說,排放標準就好比一條起跑線,只有達標后,才有資格進行比賽,否則,無論你性能多優異、噪音控制多完美,都沒有機會上市競爭。

而影響汽車排放性能的一個重要因素,就是發動機熱效率——發動機輸出的機械能,與燃油燃燒產生的化學能之間的比率越高,發動機油耗越小、排放越低。所以,打造一臺熱效率高的發動機,是汽車廠商們面對日益嚴苛的環保要求所達成的共識。

從4C20到4N20,成就長城汽車的國際先進水準

當下,市場主流發動機熱效率基本維持在35%上下,超過37%的發動機已經屬于世界頂尖水準。想要實現熱效率的提升,需要對發動機運轉的每一個過程、所涉及的全部細節進行優化,這無疑對廠商在技術方面提出了很高的要求。以往,中國車企受限于起步較晚,技術相對薄弱,在發動機領域的成就并不突出。不過近年來隨著中國汽車品牌的逐漸崛起、技術力量的不斷提升,自主研發出高熱效率發動機已不再是遙不可及的夢想。這其中最值得國人驕傲的,就屬長城汽車發布的全新一代動力總成中的4N20系列2.0T渦輪增壓發動機。

相比于兩年前的4C20發動機,4N20發動機在熱效率上更進一步,其首個量產機型EN01熱效率達到38.3%,不僅成為目前國內熱效率最高的發動機,還可比肩本田1.5T地球夢發動機保持的渦輪增壓機頭熱效率紀錄。同時,在發動機性能參數方面,4C20發動機在最大馬力與峰值扭矩上就可全面對標寶馬B48發動機,4N20發動機則在此基礎上,將峰值扭矩再次提升幾十牛·米,達到國際先進水準。

長城汽車

長城汽車 4N20 EN01發動機

從4C20到4N20,實現發動機性能與效率全面邁入世界頂級陣營的背后,是長城汽車堅持在研發領域“過度投入”與在零部件產業布局上深化創新。打造國際化技術研發團隊、集成全球資源設立海外研發中心,為長城汽車堅持自主創新打下了堅實基礎;獨立運營蜂巢易創、蜂巢能源、末勢能源、上燃動力、精工底盤及諾博汽車六大零部件企業,不僅幫助長城汽車實現了核心技術自產自用,還促成業務管理變投資管理,通過參與市場化競爭打造世界一流零部件供應商。

此次成功推出4N20系列發動機的蜂巢易創,是長城汽車零部件板塊中負責研發動力系統及轉向系統的科技公司,擁有諸多專利技術。榮獲“中國芯十佳發動機”的GW4B15、“世界十佳變速器”的7DCT以及WEY P8的混動平臺,均是蜂巢易創的杰作。

黑科技傍身,造就 4N20“文武雙全”全能身手 

4N20發動機在熱效率方面之所以能有如此建樹,主要得益于米勒循環,在壓縮階段通過延遲關閉進氣門使部分混合氣體溢出氣缸外,膨脹比大于壓縮比使得氣缸內剩余的氣體燃燒更加充分。

除了米勒循環,這款發動機熱效率高的另一個原因是采用了350Bar中置噴油器。垂直向下的中置噴油嘴相比向氣缸壁傾斜的側置噴油嘴,噴出的燃油不易附著到氣缸壁上,更容易與空氣融合。同時,350Bar的噴射壓力使得燃油噴射霧化效果更好,就像噴淋頭,壓力越大,噴射的水珠直徑越小、越發散。這樣一來,燃油霧珠與空氣結合的更均勻更徹底,燃燒時也就更加充分。

熱效率越高,意味著發動機油耗越低。長城汽車4N20發動機相比之前的機型,全工況下油耗降低10%,低工況下油耗降低15%。

當然,取得如此優異成績的背后,除了熱效率高,發動機輕量化也立下了不可磨滅的功勞。為了讓發動機“減重瘦身”,長城汽車用質量更輕的鑄鋁缸體替代了過往的鑄鐵缸體。同時,實心凸輪軸換成組合式空心凸輪軸、氣缸套采用薄壁設計、排氣歧管簡化后集成在氣缸罩上……通過零部件的輕量化,使得發動機整體質量僅有129Kg,相比上一代機型減輕26Kg,優于行業內主流標桿機型。

長城汽車

長城汽車4N20發動機輕量化設計

更高的熱效率、更好的燃油經濟性,讓4N20發動機十分適合家用。當然,其在性能方面的表現一點也不含糊,180KW、385N·M的動力參數在世界范圍內同級競品中處于領先位置。

同時,為了使動力響應更快,渦輪介入更早,4N20發動機采用了雙流道增壓器與小慣量渦輪。雙流道相比于常規的單流道,相當于將一條大直徑管道替換成兩條并列的小直徑管道,管道直徑越小,廢氣排出時通過的速度越快,推動渦輪更加輕松。同時,小慣量渦輪的體積小、質量輕,被推動起來也越發容易。

長城汽車

雙流道渦輪增壓器

“文能提筆安天下,武能馬上定乾坤”,用這句話形容長城汽車4N20發動機一點不為過——既能在日常使用中給你意想不到的超低油耗,又能在激烈駕駛時發揮卓越的性能,大顯全能身手。

性能絕佳的4N20發動機的出現,不僅是長城汽車硬核技術實力的凸顯,也是中國汽車品牌在技術領域不斷突破、追趕世界先進水平的一個縮影。未來,隨著中國品牌技術力量的不斷提升、核心競爭力的逐漸形成,將會出現越來越多的“長城汽車”,憑借強大的技術實力耀眼世界汽車舞臺。

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