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从4C20到4N20,解读长城汽车直喷涡轮增压发动机的开挂“人生”

2019-08-12 16:09:09来源:汽车世界网责任编辑:张博 点击量:
 
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前不久,随着各地国六排放标准的相继执行,国五车型挥泪清库的场景令人记忆深刻。实际上,对于发动机来说排放标准就好比一条起跑线,只有达标后,才有资格进行比赛,否则,无论你性能多优异、噪音控制多完美,都没有机会上市竞争。

而影响汽车排放性能的一个重要因素,就是发动机热效率——发动机输出的机械能与燃油燃烧产生的化学能之间的比率越高,发动机油耗越小、排放越低。所以,打造一台热效率高的发动机,是汽车厂商面对日益严苛的环保要求所达成的共识。

4C20到4N20成就长城汽车的国际先进水准

当下市场主流发动机热效率基本维持在35%上下超过37%的发动机已经属于世界顶尖水准想要实现热效率的提升需要对发动机运转的每一个过程、所涉及的全部细节进行优化,这无疑对厂商在技术方面提出了很高的要求。以往,中国车企受限于起步较晚,技术相对薄弱,在发动机领域的成就并不突出。不过近年来随着中国汽车品牌的逐渐崛起、技术力量的不断提升,自主研发出高热效率发动机已不再是遥不可及的梦想。这其中最值得国人骄傲的,就属长城汽车发布全新一代动力总成中的4N20系列2.0T涡轮增压发动机

相比于两年前的4C20发动机,4N20发动机在热效率上更进一步,其首个量产机型EN01热效率达到38.3%,不仅成为目前国内热效率最高的发动机,还可比肩本田1.5T地球梦发动机保持的涡轮增压机头热效率纪录。同时,在发动机性能参数方面,4C20发动机在最大马力与峰值扭矩上就可全面对标宝马B48发动机,4N20发动机则在此基础上,将峰值扭矩再次提升几十牛·米,达到国际先进水准

 

长城汽车 4N20 EN01发动机

从4C20到4N20,实现发动机性能与效率全面迈入世界顶级阵营的背后,是长城汽车坚持在研发领域“过度投入”与在零部件产业布局上深化创新。打造国际化技术研发团队、集成全球资源设立海外研发中心,为长城汽车坚持自主创新打下了坚实基础;独立运营蜂巢易创、蜂巢能源、末势能源、上燃动力、精工底盘及诺博汽车六大零部件企业,不仅帮助长城汽车实现了核心技术自产自用,还促成业务管理变投资管理,通过参与市场化竞争打造世界一流零部件供应商。

此次成功推出4N20系列发动机的蜂巢易创是长城汽车零部件板块中负责研发动力系统及转向系统的科技公司,拥有诸多专利技术。荣获“中国芯十佳发动机”的GW4B15、“世界十佳变速器”的7DCT以及WEY P8的混动平台均是蜂巢易创的杰作

黑科技傍身,造就 4N20“文武双全”全能身手 

4N20发动机在热效率方面之所以能有如此建树主要得益于米勒循环,在压缩阶段通过延迟关闭进气门使部分混合气体溢出气缸外,膨胀比大于压缩比使得气缸内剩余的气体燃烧更加充分。

除了米勒循环这款发动机热效率高的另一个原因是采用了350Bar中置喷油器。垂直向下的中置喷油嘴相比向气缸壁倾斜的侧置喷油嘴,喷出的燃油不易附着到气缸壁上,更容易与空气融合。同时,350Bar的喷射压力使得燃油喷射雾化效果更好,就像喷淋头,压力越大,喷射的水珠直径越小、越发散。这样一来,燃油雾珠与空气结合的更均匀更彻底燃烧时也就更加充分

热效率越高意味着发动机油耗越低长城汽车4N20发动机相比之前的机型全工况下油耗降低10%,低工况下油耗降低15%。

当然取得如此优异成绩的背后除了热效率高发动机轻量化也立下了不可磨灭的功劳为了让发动机“减重瘦身”,长城汽车用质量更轻的铸铝缸体替代了过往的铸铁缸体。同时,实心凸轮轴换成组合式空心凸轮轴、气缸套采用薄壁设计、排气歧管简化后集成在气缸罩上……通过零部件的轻量化,使得发动机整体质量仅有129Kg相比上一代机型减轻26Kg优于行业内主流标杆机型

 

长城汽车4N20发动机轻量化设计

更高的热效率、更好的燃油经济性,让4N20发动机十分适合家用。当然,其在性能方面的表现一点不含糊,180KW、385N·M的动力参数在世界范围内同级竞品中处于领先位置。

同时为了使动力响应更快涡轮介入更早,4N20发动机采用了双流道增压器与小惯量涡轮。双流道相比于常规的单流道,相当于将一条大直径管道替换成两条并列的小直径管道,管道直径越小,废气排出时通过的速度越快,推动涡轮更加轻松。同时,小惯量涡轮的体积小、质量轻,被推动起来也越发容易。

 

双流道涡轮增压器

“文能提笔安天下,武能马上定乾坤”,用这句话形容长城汽车4N20发动机一点不为过——既能在日常使用中给你意想不到的超低油耗,又能在激烈驾驶时发挥卓越的性能,大显全能身手。

性能绝佳的4N20发动机的出现,不仅是长城汽车硬核技术实力的凸显,也是中国汽车品牌在技术领域不断突破、追赶世界先进水平的一个缩影。未来,随着中国品牌技术力量的不断提升、核心竞争力的逐渐形成,将会出现越来越多的“长城汽车”,凭借强大的技术实力耀眼世界汽车舞台。

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