1全新驭胜S350发动机涡轮解析

　　作为江铃旗下一款通过性能不俗的硬派SUV车型的驭胜S350曾一直被其柴油的主打动力总成限制了发挥的空间，不过这次全新的S350携一款源自于福特的2.0L GTDI发动机和采埃孚·天合的6速自动变速箱来了，虽这台代号为JX4G20A5L的“芯”来的时间略晚，但不影响我们对这台“芯”的全面解析。

　　作为福特EcoBoost系列的2.0L发动机的江铃版本，这台全新驭胜的“芯”动力采用了CKD（completely knocked-down，全散件组装）的方式在全新的发动机总装车间进行生产。点击下图我们可以进入到前一篇有关发动机总装工厂的解析文章中。

　　江铃这个新的发动机总装车间所采用的技术设备以及工艺等都能够满足福特标准，因此我们对于这款出自江铃的2.0L GTDI可以等同理解为福特EcoBoost系列的2.0L发动机。同时在输出的调校上与福特2.0L EcoBoost GTDI版略有不同。

　　这台配备在江铃全新驭胜S350车型中的2.0L GTDI发动机拥有三大主要的技术特点（也是GTDI的缩写含义）：涡轮增压、高压缸内直喷和进排气可变正时。其优点显而易见：可有效提升约为20%燃油经济性，同时降低二氧化碳排放约15%；更加宽泛化的扭矩平台，可以提升车辆的加速性能以及应对更加复杂行驶工况；发动机体积更小、质量更轻，为车内空间乘坐舒适性有一定提升，帮助工程师拥有更多的设计自由度。

　　目前由于排放法规以及对更好性能的追求，小排量的涡轮增压发动机成为了亚太以及欧洲地区汽车厂商的优先级发展对象，但随着涡轮转子而来的还有比较另一些人诟病的Turbocharger lag（涡轮增压器延迟启动）。这个Turbocharger lag的产生多是由于采用了废弃涡轮增压的设计，由于涡轮转子可观意义上存在一定的质量，故只能在发动机转速达到一定的区间后才能开启最佳运行模式。

△ 全新驭胜S350所搭载的2.0L GTDI发动机也采用了同轴废气涡轮增压系统，由此面对Turbocharger lag涡轮迟滞现象，福特采用了来自于博格华纳的K03低惯量涡轮转子来在一定程度上弥补。图为在全新驭胜S350发动机所使用的涡轮增压器总成。 

　　由此这台发动机的扭矩平台（发动机维持在峰值扭矩输出时的转速区间）做到了1750-3500rpm，也就说发动机在1750rpm时即可迸发出峰值扭矩，而涡轮转子的转速则可达到20万转/分钟。

△ 图为2.0L EcoBoost发动机配备的来自于博格华纳的低惯量转子K03。为何要用所谓的低惯量转子，因为首先惯量的单位就是速度与质量的乘机，这个物理量是可以直接反应涡轮特性的，也是影响涡轮迟滞现象的主要参数。图中看出江铃全新驭胜S350所使用的基本上与福特EcoBoost所采用的为一样的博格华纳K03产品。

　　同时不仅是福特，全球其他家主要的车企所使用的涡轮增压器总成也多采用了低惯量涡轮转子，包括梅赛德斯-奔驰M274/M270以及宝马最新的B系列模块化发动机等。 

△ 这种低惯量涡轮一般采用了铝钛合金这种新型的高温材料，其密度只有3.7-3.9g/立方厘米，只有镍基高温合金的一半左右，高温强度以及抗氧化性好。

　　然而这一些都会最终的归结到车辆的整体性能之中，发动机的低速高扭特性会让整车的起步加速以及通过复杂路况时更加有底气。

2高压缸内直喷技术解析

　　而高压缸内直喷则也是这台全新驭胜S350的“芯”特点，在过去的燃油喷射系统中，喷油嘴在进气歧管中喷射汽油，汽油与空气混合后再进入气缸。这种传统的汽油喷射方式使得汽油会接触到进气歧管表面形成汽油壁膜，造成壁膜损失，增加油耗。而缸内直喷系统的喷嘴直接往气缸内喷射汽油，壁膜损失大大降低，从而提升燃油使用效率。

△ 对于在进气歧管喷射的增压发动机，发动机爆震只有在加大喷油量，降低气缸温度后才可改善或消除，这导致了油耗的急剧升高。而使用缸内直喷技术的发动机直接把汽油喷到汽缸里，汽油因为气缸高温而雾化更好，气缸温度因为汽油雾化而降低，这样达到了一个双赢的局面——既控制了爆震也降低了油耗。 

　　上面我们解释了缸内直喷技术的一些优点，下面来说说江铃全新驭胜S350这款2.0L GTDi发动机的一些技术特点。这款EcoBoost GTDi发动机的燃油喷射系统采用的是无回油形式，系统由低压燃油泵、高压燃油泵、油压传感器、油管及喷油嘴组成。

△ 发动机的喷油嘴是7孔喷油嘴，汽油雾化状态和角度是可以调整的，汽油以一定精确的喷射角度喷射到燃烧室，因此喷油嘴上的喷孔采用了偏心的设置。精确的汽油喷射角度防止任何汽油在喷油器打开时雾化。 

　　偏心设计的喷孔要求精确的喷油嘴校正。在安装喷油嘴时，必须注意安装位置。每个喷油嘴的塑料插销必须插到油轨的狭缝中，固定夹必须安装在正确的位置上。在每个喷油嘴和各自在油轨上的固定座上都有一个固定夹，这些固定夹用于固定喷油嘴，这就保证了喷油嘴和汽缸盖上的燃烧室开口的精确配合。

△ 而在燃油系统的组成上包括了低压燃油系统和高压燃油系统，同时这款发动机还拥有两种缸内直喷的工作模式：1.均质模式、2.催化器加热模式。 

　　当发动机在正常工作温度时，混合气按照均质工作模式产生。在这个模式下，空燃比为理论空燃比14.7:1（即空气与汽油的质量比为14.7:1）。汽油喷射是在进气行程，这样有足够的时间让汽油与新鲜空气混合。在均质模式下，燃烧很大程度上相当于一个非直喷发动机的工作模式。

△ 当发动机温度较低时，催化器加热工作模式可以用二次喷射为三元催化器提供快速的加热。第一次喷射同均质工作模式一样从进气行程开始，第二次发生在压缩行程，当进气门关闭后快速喷射，这样就形成一个浓的油核围绕在火花塞周围。点火时刻被推迟，这样尽可能多的燃烧余热可以进入排气管，从而到达三元催化器。 

　　由此可见，高压缸内直喷系统对于整个发动机的燃油经济性的改善是十分明显的，同时在一定的程度上保证了汽油更加充分的混合和燃烧，对环境的排放危害也有所降低，这也进一步提升了整车的NVH性能。不过这台发动机还在进排气系统上有着诸多可圈可点的地方，我们进入最后一道的技术特性解析吧！

3进排气可变正时技术解析

　　江铃全新驭胜S350车型所采用的2.0L GTDi发动机除了使用上述先进的涡轮增压与缸内直喷技术外，还采用了iVCT进排气门可变正时技术。我们所熟知的可变气门正时技术包括本田的VTEC（带气门扬程控制）、丰田D-VVT、宝马VANOS等。

△ 图为江铃全新驭胜S350车型2.0L GTDI发动机缸盖开启后的状态，我们可以看到起结构上是于福特2.0L EcoBoost GTDI发动机完全相同的结构。 

　　由于通过涡轮增压系统对发动机进气量已能实现精确控制，因而该发动机只采用了气门正时技术而没有加入气门扬程控制，简化了机械结构。

△ 图为福特2.0L GTDI发动机技术展示机型，其与我们本文的主角来自于江铃全新驭胜S350车型所搭载的发动机基本保持了完全一致。 

　　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。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，这样发动机就能够根据发动机负载，在各个转速区域都有很好的进排气效果，提升发动机效率。

△ 最早福特2.0L EcoBoost GTDi发动机的iVCT气门可变正时技术源自2.3L Duratec-HE发动机，并在此基础上增加了排气门可变正时机构。该发动机的进排气门可变正时机构的最大可调角度为25度凸轮轴转角（2.3L Duratec-HE发动机的进气门最大可调角度为17.5度凸轮轴转角）。为降低发动机的后期养护成本，2.0L EcoBoost GTDi发动机采用了终生免维护的正时链条设计。 

　　而以上这些技术都完全被全新驭胜S350车型所搭载的2.0L GTDI发动机所继承了下来，同时这款发动机还拥有福特的平横轴技术，由于直列四缸发动机很难做到完全抵消曲轴震动的不平衡，所以平横轴的加入很有必要。

△ 由于此前驭胜车型搭载的是柴油发动机，所以其整车的NVH性能不理想，换装了全新的2.0L GTDI发动机后整体的NVH性能有着明显的进步和提升，在试乘感受中可以用新生来形容。图为江铃全新驭胜S350车型发动机所搭载的平横轴元件。 

　　这里也简单介绍一下平横轴技术的一些内容，本文中的这台发动机采用的平横轴与梅赛德斯-奔驰M274发动机所采用的十分类似，故我们进行对比介绍说明。

△ 四缸发动机的一个天生的缺陷就是平顺性不好，因而在发动机内部都会设计有平衡轴用于抵消发动机内部振动。其原理是使用偏心轴旋转产生与发动机振动相反的振动从而实现消振的效果。梅赛德斯M274的平衡轴安装在曲轴下方，与大众集团的EA888发动机位于气缸底部两侧的双对旋平衡轴有所不同。

△ 而福特2.0L EcoBoost GTDi发动机的平衡轴位于气缸底部。从效果上说位于气缸底部两侧的双对旋平衡轴的消振效果更胜一筹，但由于采用了链条传动，加大了发动机结构复杂性，使得发动机不太紧凑。不过在平衡轴上，梅赛德斯与福特较相近，但与大众不同。

　　即在降低造影的平衡轴设计布局上，梅赛德斯与美系的福特处于比较领先的地位。

　　总结：由于曾经的柴油发动机限制了驭胜车型的发展，如今一款十分称“芯”如意的发动机已经来到，它是动力、噪声、发动机震动和燃油经济性的提升的集合。而且江铃为这台发动机还进行了长时间的“三高”测试，并请来国内最顶尖的发动机标定团队进行标定实验测试，可能现在你更多的就是想知道它要什么时候上市了吧？