直噴時代 通用2.4L SIDI發(fā)動機拆解

　　[太平洋汽車網(wǎng) 導購]通用汽車的Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動機目前在別克君威和別克君越上進行了全面應用，功率、扭矩、燃油經(jīng)濟性都有所提升。這款發(fā)動機更注重耐用性，其技術(shù)特點與V型發(fā)動機相似，包括采用低摩擦的搖臂液壓挺柱的氣門傳動機構(gòu)以及電子節(jié)氣門等。液力式張緊器可以讓正時鏈條終生免維護，火花塞的更換周期也增加到16萬公里。下面我們通過拆解來具體了解一下這款全新的發(fā)動機吧。

Ecotec 2.4L SIDI發(fā)動機缸體介紹

　　Ecotec 2.4L SIDI發(fā)動機所采用的缸體在原Ecotec發(fā)動機鑄造工藝的基礎上進行了改良。尺寸與原發(fā)動機類似，但是新的直噴發(fā)動機的缸壁及各個結(jié)構(gòu)件的強度更高，減震降噪的效果更加明顯。

　　其缸內(nèi)燃油直噴技術(shù)能夠在6200轉(zhuǎn)時輸出137kW的最大功率，在4800轉(zhuǎn)時達到240Nm最大扭矩。搭配6速手自一體變速箱，這款直噴發(fā)動機幫助君威和君越車型獲得了9.2升/百公里的出色油耗表現(xiàn)。

　　用來支撐曲軸軸承的下缸體與氣缸壁一樣，都在強度上進行了額外的強化，以便更好地應對發(fā)動機的重量增加。同時，針對機油分配系統(tǒng)的優(yōu)化改進也使機油能在發(fā)動機內(nèi)的流動性更好。氣缸體水套體積加大了，提高了缸體的散熱性;現(xiàn)場一次性澆鑄成形的缸套則確保了更精確的缸內(nèi)加工圓度。

機油冷卻的鋁合金活塞

　　Ecotec 2.4L SIDI發(fā)動機使用輕質(zhì)鋁合金活塞，每一個活塞擁有一個獨立的機油噴嘴，可直接向活塞裙部噴射霧狀機油，在活塞與氣缸壁之間形成一層額外的潤滑膜。這層額外的潤滑膜可以在冷卻活塞的同時，減少摩擦和噪音，提升耐磨性，延長了發(fā)動機的壽命。

氣缸蓋

　　Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動機使用的是SPM 319鋁合金缸蓋，它采用的是半永久鑄模技術(shù)，該技術(shù)可加工出高強度的氣缸蓋，減少加工環(huán)節(jié)并優(yōu)化氣流的進排氣方式。這種氣缸蓋不需要經(jīng)過熱處理，因此可降低金屬部件的殘余應力并最終提升發(fā)動機耐用性。

　　氣缸缸蓋是專門為了配合汽油在燃燒室進行直接噴射所采取的獨特設計。在每個氣缸進氣口的下端，都安裝了一個汽油高壓噴射器，直接伸入燃燒室內(nèi)。燃燒室和進氣口等各個部件都要進行重新的優(yōu)化，以便適應這種新的工作模式和更高速的氣流。

　　缸蓋采用優(yōu)質(zhì)的氣門座、氣門導管和氣門材料，耐用度極高，在燃油直噴的嚴酷工作環(huán)境下確保能可靠地運行。這些高品質(zhì)的氣門組件加上采用可調(diào)整間隙的液壓挺柱，確保了整套氣門工作機構(gòu)的可靠性和耐用度。

　　氣缸蓋上同樣有一體鑄造成型的內(nèi)部機油通道，以方便為凸輪相位器的控制系統(tǒng)提供液壓保障，實現(xiàn)氣門正時的連續(xù)可變。

雙頂置凸輪軸 連續(xù)可變氣門正時

　　在Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動機的輕量化鋁合金缸蓋，采用頂置凸輪軸，每缸四氣門，它是操控氣門開閉的最直接高效的方式。

　　連續(xù)可變氣門正時對于渦輪增壓發(fā)動機具有更加明顯的裨益。它能在引擎低轉(zhuǎn)數(shù)時調(diào)整相應的氣門正時，以便提高渦輪的響應速度，帶來低轉(zhuǎn)數(shù)下更好的扭矩輸出。通過發(fā)動機控制模塊ECM發(fā)出的工作指令，由電磁閥控制的液壓葉輪式相位器會通過鏈條傳動的形式實時調(diào)整進排氣的凸輪軸，實現(xiàn)進排氣的氣門正時的獨立控制。

　　當引擎的工況比如轉(zhuǎn)數(shù)和負荷發(fā)生變化時，凸輪軸會進行氣門正時的實時調(diào)整，以便在低中高不同的轉(zhuǎn)數(shù)范圍帶來更順暢、更澎湃的動力輸出，并且兼顧優(yōu)異的燃油經(jīng)濟性。凸輪軸的相位變化也進一步降低了發(fā)動機的排放水平，因為它能更好地優(yōu)化氣門重疊角，讓排放更清潔，免去了額外安裝EGR廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的必要性。如之前提到，可變氣門正時系統(tǒng)在渦輪增壓發(fā)動機里更有價值，因為發(fā)動機控制模塊ECM可以在低轉(zhuǎn)數(shù)時調(diào)整氣門重疊角，以便更好地提高渦輪介入的響應速度，帶來更加迅捷直接的加速體驗。

　　Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動機的凸輪軸配有攜帶數(shù)字感應的4X正時傳感器。這種最先進的感應系統(tǒng)可以幫助ECM系統(tǒng)精確地測量并調(diào)節(jié)正時系統(tǒng)，并且其可靠耐用，在發(fā)動機有效壽命周期中都能確保正常運作。凸輪軸位置傳感器與一個58X的曲軸位置傳感器協(xié)同工作，來確保直噴發(fā)動機所需的精確的點火時間。這種雙重的正時系統(tǒng)還能在凸輪軸位置傳感器或曲軸位置傳感器有一方出現(xiàn)問題時，提供可靠的備用工作模式。

缸內(nèi)燃油直噴系統(tǒng)

　　缸內(nèi)直噴系統(tǒng)將噴油嘴移到距離火花塞更近的地方，使其燃燒得更加充分有效，并且比起傳統(tǒng)的電噴系統(tǒng)，這一燃燒過程可以在更低溫度下即可進行。這種方式可以精確控制空燃比，所需的汽油更少，就可以與傳統(tǒng)電噴系統(tǒng)產(chǎn)生同等的動力。缸內(nèi)燃油直噴系統(tǒng)還可以有效降低排放，尤其降低了25%的冷啟動排放。

　　缸內(nèi)燃油直噴系統(tǒng)的高壓噴油嘴位于進氣口下方，它直接用高壓噴射的方式將汽油導入氣缸內(nèi)，然后再與空氣進行混合。由于進氣管道現(xiàn)在不再需要輸送燃油和空氣的混合氣，僅僅負責導入空氣，這樣的簡化可以有效優(yōu)化進氣管道內(nèi)的氣流動力學，進氣更為順暢，且有利于渦流的形成。整個進氣、燃油噴射、混合及燃燒的過程，在直噴技術(shù)的保障下，能獲得比起傳統(tǒng)電噴技術(shù)更為精準的控制，燃燒更為充分，其獲得的裨益顯而易見。

　　通過缸內(nèi)燃油直噴的方式，噴入氣缸內(nèi)的燃油在霧化過程中帶有吸熱的效果，從而降低了燃燒室溫度，能比以往獲得更高的壓縮比。同時這也降低了混合氣溫度，減少了爆震的可能性，同時也帶來更多的進氣量。缸內(nèi)燃油直噴系統(tǒng)的噴油器經(jīng)過獨特設計，可以承受缸內(nèi)更高的溫度和壓力，多層復合的噴射口也帶來最佳的噴射控制。缸內(nèi)燃油直噴發(fā)動機的燃油系統(tǒng)可在最高為2,250psi的壓力下工作，與傳統(tǒng)電噴系統(tǒng)的60psi的工作壓力相比，其先進性毋庸置疑。

曲軸驅(qū)動的高壓油泵

　　Ecotec 2.4L SIDI發(fā)動機采用了一套凸輪軸驅(qū)動的高壓油泵系統(tǒng)，與傳統(tǒng)供油油泵配合，進一步提高油壓以滿足直噴系統(tǒng)的要求。與發(fā)動機一體式安裝的高壓油泵通過油箱里的傳統(tǒng)電控油泵進行供油，輸油管道還包含了一套高壓不銹鋼油路和常壓燃油管道，它們采用單向供油的方式，取消了常見的從發(fā)動機返回到油箱的油路。隨著工況需求不同，怠速時油泵的供油壓力為750psi，油門全開始壓力可以升至2250psi的峰值。

更換機油及過濾器

　　Ecotec 2.4L SIDI 智能直噴發(fā)動機固定的常規(guī)保養(yǎng)維護僅限于機油和過濾器的更換。由于使用了可整體更換的紙質(zhì)濾清器，這種維護變得非常簡單。來自通用汽車行業(yè)領(lǐng)先的機油壽命維護系統(tǒng)使機油更換周期由常規(guī)的規(guī)定里程更換，改為按照實際工況和損耗來決定機油更換的周期。