在汽車工業(yè)邁向高效節(jié)能與性能提升并重的今天,發(fā)動機技術(shù),特別是其核心部件,成為衡量車企研發(fā)實力的關(guān)鍵標(biāo)尺。長城汽車作為中國自主品牌的領(lǐng)軍者,其自主研發(fā)的1.5T渦輪增壓發(fā)動機系列(如GW4B15系列)在市場上取得了顯著成功。本文將聚焦于這臺“中國心”的核心子系統(tǒng)之一——氣門機構(gòu)及其相關(guān)部件,探討其技術(shù)特點與設(shè)計理念。
氣門系統(tǒng)是發(fā)動機的“呼吸器官”,直接關(guān)系到進氣效率和廢氣排放。長城1.5T發(fā)動機采用了主流的每缸四氣門(雙進氣門、雙排氣門)布局,這種設(shè)計能有效增大進氣截面積,提升充氣效率,為渦輪增壓器提供更充足的空氣來源,是實現(xiàn)高功率和低油耗的基礎(chǔ)。
1. 氣門材質(zhì)與工藝: 為應(yīng)對渦輪增壓發(fā)動機更高的熱負(fù)荷和機械負(fù)荷,其進排氣門通常采用高性能合金鋼制造,并可能進行表面強化處理(如氮化),以增強耐磨、耐腐蝕和抗高溫能力,確保長期工作的可靠性。
2. 可變氣門正時(VVT)技術(shù): 這是長城1.5T發(fā)動機的一大技術(shù)亮點。它通過在進氣凸輪軸(部分機型進排氣雙VVT)上集成電控液壓調(diào)節(jié)器,實現(xiàn)氣門開閉時機的連續(xù)可變。具體而言:
- 提升低速扭矩: 在低轉(zhuǎn)速時,通過調(diào)整氣門重疊角,減少廢氣倒流,提升怠速穩(wěn)定性和低速響應(yīng)。
氣門的精準(zhǔn)開閉由凸輪軸及一系列部件驅(qū)動和控制。
1. 凸輪軸設(shè)計: 凸輪型線(凸輪的輪廓形狀)經(jīng)過精密計算與優(yōu)化,旨在平衡氣門開啟的速度、升程和加速度,力求在減少沖擊噪音的實現(xiàn)最佳的進氣填充效果。部分長城1.5T發(fā)動機采用空心凸輪軸以減輕重量,降低旋轉(zhuǎn)慣量,對提升發(fā)動機響應(yīng)速度有積極作用。
2. 氣門驅(qū)動方式: 廣泛采用低摩擦的滾子搖臂或液壓挺柱。滾子搖臂能將凸輪與搖臂間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦,顯著降低配氣機構(gòu)的摩擦損失,這對于提升發(fā)動機熱效率至關(guān)重要。液壓挺柱則能自動消除氣門間隙,確保氣門始終精準(zhǔn)閉合,并降低工作噪音。
1. 渦輪增壓器: 作為1.5T動力的核心,其與氣門系統(tǒng)緊密配合。高效的進氣門保證了增壓后空氣能順暢進入氣缸;而經(jīng)過優(yōu)化的排氣門和排氣道設(shè)計,則能更快地將廢氣導(dǎo)出以驅(qū)動渦輪,減少渦輪遲滯,實現(xiàn)更迅捷的動力輸出。長城在一些機型上應(yīng)用了電控渦輪增壓技術(shù),控制更為精準(zhǔn)。
2. 缸蓋與進排氣道: 缸蓋集成了復(fù)雜的進排氣道。長城1.5T發(fā)動機的缸蓋通常采用鋁合金材質(zhì)以減輕重量,其進氣道設(shè)計注重形成高滾流比的氣流,促進燃油與空氣的混合;排氣道設(shè)計則追求低流阻,以提升渦輪響應(yīng)速度。
3. 集成式排氣歧管: 部分長城1.5T發(fā)動機采用了將排氣歧管集成在缸蓋內(nèi)的設(shè)計。此舉能利用廢氣熱量更快地暖機,降低冷啟動油耗和排放,同時也能縮短廢氣到達渦輪的路徑,進一步改善低轉(zhuǎn)速下的渦輪響應(yīng)。
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長城1.5T發(fā)動機的氣門及相關(guān)部件系統(tǒng),展現(xiàn)了一套以提升效率、降低損耗、強化響應(yīng)為核心的設(shè)計哲學(xué)。從雙VVT技術(shù)到低摩擦配氣機構(gòu),再到與渦輪增壓系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化,這些細(xì)節(jié)共同鑄就了其兼具動力性與經(jīng)濟性的均衡表現(xiàn)。它不僅是中國汽車工業(yè)自主創(chuàng)新的一個縮影,也標(biāo)志著國產(chǎn)核心動力總成在精密化、智能化道路上邁出了堅實步伐,為消費者提供了值得信賴的“芯”動力選擇。
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更新時間:2025-12-28 00:12:30