發(fā)動機(jī)技術(shù)巡禮(13) C4L EC8發(fā)動機(jī)解析

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】1.6L排量因為動力夠用，油耗相對較低，一度成為家用轎車的首選。但是隨著消費水平的提高，家用轎車的尺寸越做越大1.6L排量發(fā)動機(jī)動力僅僅是夠用而已了，車輛滿載的話就有點小馬拉大車之苦，駕駛樂趣啥的早就九霄云外了。2.0L排量動力固然充足，但油耗較高就在所難免了。做個折中之選1.8L排量動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性是最合適的。東風(fēng)雪鐵龍也看到了這種契機(jī)，歷時5年開發(fā)了一款全新的1.8L發(fā)動機(jī)，這臺發(fā)動機(jī)代號為EC8，目前搭載于東風(fēng)雪鐵龍C4L車型上。本期文章將為大家?guī)頄|風(fēng)雪鐵龍EC8 1.8L CVVT發(fā)動機(jī)技術(shù)解析。

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上期精彩回顧

●發(fā)動機(jī)基本參數(shù)

●EC8發(fā)動機(jī)項目研發(fā)背景

　　EC8 1.8L發(fā)動機(jī)的研發(fā)項目早在2008年4月份在神龍公司董事會提出，在2013年4月正式投產(chǎn)，整個項目開發(fā)經(jīng)歷了5年時間。

　　其中在2010年4月份前的兩年時間，主要是進(jìn)行中國市場分析和產(chǎn)品技術(shù)方案確定，根據(jù)市場分析和法規(guī)預(yù)測，1.8L將是家用市場的黃金排量，1.8L的動力性能可最好滿足家用乘用車需求，而油耗和二氧化碳的排放也符合環(huán)保要求。

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●1.6L排量的油耗、2.0L排量的動力

　　EC8發(fā)動機(jī)是PSA針對中國市場推出的全新的發(fā)動機(jī)。EC8發(fā)動機(jī)號稱擁有1.6L排量發(fā)動機(jī)的油耗又有2.0L排量發(fā)動機(jī)的動力，性能水平處于自然吸氣發(fā)動機(jī)的先進(jìn)位置。

　　從EC8發(fā)動機(jī)功率扭矩圖上可以看到，在1500轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)已經(jīng)爆發(fā)出90%左右峰值扭矩，扭矩曲線相對來說比較平緩，并且持續(xù)至6000轉(zhuǎn)。

　　在日常使用的轉(zhuǎn)速區(qū)間具備良好的動力表現(xiàn)，同級最早達(dá)到峰值扭矩。最直觀的感受便是當(dāng)起步加速時，低速相應(yīng)非?？臁Ｔ趪肆?xí)慣的1500-2000轉(zhuǎn)換擋區(qū)間里就能獲得最大扭矩的輸出，動力可謂是一點就有，源源不斷。

　　2.0L排量發(fā)動機(jī)的動力有了，那么1.6L排量發(fā)動機(jī)的油耗又從哪些地方來呢?這當(dāng)然要靠技術(shù)來支持了，諸如，EC8發(fā)動機(jī)采用的是缸體珩磨技術(shù)、微槽瓦技術(shù)、變量機(jī)油泵、DLC涂層液壓挺桿、智能曲軸正時齒輪減震技術(shù)、帶冷卻系統(tǒng)的輕量化活塞等等，下面聽我一一道來。

在這一文章撰寫之前，小編還對EC8發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)車間進(jìn)行了探訪，如果你感興趣可以點擊以下鏈接：

●平頂珩以及微槽瓦技術(shù)

　　在工藝流程方面，EC8發(fā)動機(jī)缸體則是少量多次逐步漸進(jìn)加功的方式進(jìn)行的，在最后一道精加工工序——平頂珩。

　　平頂珩能縮短早期磨合過程，改善磨合期的燃油消耗和機(jī)油消耗。它能形成多網(wǎng)紋小平臺，可使摩擦副的潤滑狀況大為改善，延長缸孔、活塞環(huán)摩擦副的使用壽命，延長首保時間。這項技術(shù)也被專家廣泛稱之為“預(yù)磨合”，可以最大程度降低用戶在駕駛新車時的磨合磨損，更大程度上提升車輛的可靠性，節(jié)省用戶保養(yǎng)維修費用。

　　此外，曲軸軸瓦還采用了微槽瓦技術(shù)。通過特殊的機(jī)械加工方法，將軸瓦表面加工出微米級的溝槽。微槽瓦技術(shù)的應(yīng)用提高了軸瓦的順應(yīng)性，加快軸瓦與曲軸之間的早期磨合。提高最小油膜厚度區(qū)域潤滑油的流動性，增強(qiáng)發(fā)動機(jī)軸瓦的冷卻效果;使?jié)櫥湍ぱ赝邔挿较蚍植嫉拿娣e更大，可增加大部分高壓工作區(qū)域的油膜厚度，防止軸瓦粘結(jié)。

　　微槽瓦技術(shù)的應(yīng)用好處在于減少運動部件機(jī)械損失，提高發(fā)動機(jī)效率;提高運動部件的可靠性，延長使用壽命。

　　缸體平頂珩技術(shù)以及曲軸軸瓦微槽瓦技術(shù)兩項技術(shù)的結(jié)合，使得曲軸運轉(zhuǎn)工程中的功率消耗降低。組裝車間檢查顯示曲軸旋轉(zhuǎn)的摩擦需要消耗3.6N·m的發(fā)動機(jī)扭矩。

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●可變排量機(jī)油泵

　　與曲軸直接連接的還有一個機(jī)油泵，機(jī)油泵的運轉(zhuǎn)也要消耗一部分發(fā)動機(jī)功率。從國外相關(guān)的研究報告來看，采用可變排量機(jī)油泵一般能降低乘用車發(fā)動機(jī)1%-2%的燃油消耗。要減少機(jī)油泵的功率消耗，需要使機(jī)油泵的供油量與發(fā)動機(jī)的實際機(jī)油需求量進(jìn)行匹配。而使用可變排量機(jī)油泵，就能達(dá)到這樣的要求。

　　EC8發(fā)動機(jī)采用的可變排量機(jī)油泵由麥格納動力總成(常州)有限公司提供。EC8機(jī)油泵為變排量葉片泵，葉片泵主要可分為滑動變量式葉片泵和擺動變量式葉片泵，兩種類型葉片泵的變量原理大致相同：通過外調(diào)節(jié)環(huán)的滑動或者擺動，改變其與轉(zhuǎn)子的偏心距，進(jìn)而改變?nèi)~片泵的排量。

　　當(dāng)反饋機(jī)油壓力達(dá)到變量設(shè)定值時，彈簧被壓縮，外調(diào)節(jié)環(huán)滑動或者擺動，使葉片的內(nèi)圈和外圈之間的偏心距減小，葉片與內(nèi)外圈之間形成的壓油腔在機(jī)油泵運轉(zhuǎn)過程中變化量也相應(yīng)減小，這樣就使機(jī)油泵流量減小；當(dāng)反饋機(jī)油壓力降低時，彈簧逐漸回位從而使調(diào)節(jié)環(huán)復(fù)位。

　　主油道壓力反饋壓力控制方式，其取反饋的壓力點位是發(fā)動機(jī)壓力的主要評定點，壓力波動小，接近主要潤滑部件，能準(zhǔn)確反映發(fā)動機(jī)的機(jī)油壓力需求，采用主油道壓力反饋，壓力控制更加準(zhǔn)確，貼近發(fā)動機(jī)需求，機(jī)油泵效率更高。

　　該變量泵使得發(fā)動機(jī)在中高速下的主油道壓力保持一個相對恒定值，在滿足發(fā)動機(jī)機(jī)油需求的同時，減少功率消耗，起到節(jié)能減排的作用。EC8發(fā)動機(jī)的變排量葉片式機(jī)油泵在同級發(fā)動機(jī)中處于國內(nèi)頂級水平，消耗功率低，機(jī)油壓力控制穩(wěn)定。用戶在駕駛車輛時，能降低發(fā)動機(jī)動力損耗，減少燃油消耗。 

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●DLC涂層液壓挺桿

　　EC8發(fā)動機(jī)液壓挺桿工作表面還采用了類金剛石涂層，簡稱DLC涂層(Diamond-like Carbon)，DLC涂層表面呈黑色，具備質(zhì)量穩(wěn)定，與基體結(jié)合力好，耐磨性好，摩擦系數(shù)低，耐腐蝕性好等綜合優(yōu)良性能。

　　DLC涂層硬度能達(dá)到8000HV，摩擦系數(shù)低至0.05~0.2，涂層厚度在0.5-10μm之間，最高耐熱能達(dá)到800℃。

　　挺柱做涂層處理后表面摩擦系數(shù)顯著降低，硬度較高,顯著提高挺桿表面的耐磨性，大大減少凸輪與挺桿表面的摩擦損耗。在降低工作噪音的同時，也減少了發(fā)動機(jī)動力消耗，從而達(dá)到減少油耗的目的，降低用車成本。

●智能曲軸正時齒輪減震技術(shù)

　　通過特殊的正式齒輪型線設(shè)計，形成一個受控制的、周期的相位干涉，達(dá)到消除凸輪軸的的扭振，以及降低皮帶動態(tài)張力的作用。

　　加工成型的曲軸正時齒輪為近似橢圓形，它能顯著降低凸輪軸的正時誤差，有效降低皮帶的動態(tài)張力，能有效降低動態(tài)的和靜態(tài)的輪軸負(fù)載，提高皮帶壽命。

　　通過曲線可以看到，智能正時系統(tǒng)振動減少，發(fā)動機(jī)運行更安靜。據(jù)介紹，智能正時系統(tǒng)的正時皮帶壽命與發(fā)動機(jī)壽命相當(dāng)。皮帶張力減小，軸承壽命也有效提高。降低了用戶在行駛中正時系統(tǒng)的噪音及振動，提高了車輛駕乘舒適性。

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●輕量化活塞

　　EC8發(fā)動機(jī)活塞采用FM輝門公司最新技術(shù)：ELASTOVAL II結(jié)構(gòu)和全浮式活塞銷，優(yōu)化活塞設(shè)計結(jié)構(gòu)，去除活塞環(huán)支撐區(qū)域背部質(zhì)量，降低活塞重量，減少摩擦損失，實現(xiàn)活塞輕量化的同時保持活塞足夠的強(qiáng)度，Elastoval II 綜合考慮裙部寬度、厚度、型線等因素，并結(jié)合配缸間隙和銷孔偏心，以期取得最佳的節(jié)能減噪效果，而且有利于降低燃油耗，增加其燃油經(jīng)濟(jì)性。

　　EC8通過增加活塞頭部凸起的容積，壓縮比提高到11，發(fā)動機(jī)的功率得到很大程度的提升。特殊的活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計也提高了發(fā)動機(jī)運行可靠性，減少用戶的用車成本。

●CVVT可變氣門正時技術(shù)

　　CVVT是一種通過電子液壓控制系統(tǒng)改變凸輪軸打開進(jìn)氣門的時間早晚，從而控制所需的氣門重疊角的技術(shù)。這并不是什么新穎的汽車技術(shù)，現(xiàn)在很多乘用車發(fā)動機(jī)都有采用這種成熟、可靠的技術(shù)。

　　EC8發(fā)動機(jī)采用了INA的VVT技術(shù)，可在很大的角度范圍內(nèi)調(diào)整進(jìn)氣門正時相位，保證發(fā)動機(jī)同時滿足中低速時的扭矩要求和高速時的功率要求。明顯提升了駕駛舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性及排放。CVVT技術(shù)可以保證發(fā)動機(jī)不同工況下的充氣效率，提高5-10%低速端扭矩;提高5-8%高速端功率，使用戶在低速起步時能獲得更好的動力輸出，中高速還保持高發(fā)動機(jī)強(qiáng)勁動力。燃油經(jīng)濟(jì)性方面能提高1-3%，使車輛更省油。限定NOx的水平下，HC排放最大可減少25%，而且還提高了怠速時的穩(wěn)定性，駕乘舒適型更好。

　　總結(jié)：縱觀全文，EC8發(fā)動機(jī)在研發(fā)中除了沿用原有成熟穩(wěn)定可靠的技術(shù)外，也應(yīng)有了不少先進(jìn)的發(fā)動機(jī)技術(shù)。開發(fā)時間相對較短，成本相對較低，也可以一定程度上利用現(xiàn)有市場資源。站在用戶角度來考慮亦是如此，用戶最擔(dān)心的就是性能是否穩(wěn)定，出現(xiàn)故障容不容易買到配件，恰恰就解決了這些問題。東風(fēng)雪鐵龍憑借自己5年的不懈努力研發(fā)的全新EC8發(fā)動機(jī)，在動力、油耗、舒適、可靠等方面為用戶全面考慮，研發(fā)出了一款“高效、低耗、高可靠”的發(fā)動機(jī)。這2.0L排量發(fā)動機(jī)的動力1.6L排量發(fā)動機(jī)的油耗的口號絕不會是空穴來風(fēng)的。

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