看涡轮的双重性格 长城1.5T发动机拆解

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【科技】在当前节能减排的大趋势下，传统的大排量自然吸气发动机已经跟不上时代，而涡轮增压技术则可以在满足动力需求的同时实现更低的排放和油耗水平。然而，这项技术也具有魔鬼和天使的双重性质。在充分挤压发动机性能的同时，也会带来爆震、冷却、润滑等一系列问题。逐一克服这些问题对于持久稳定的民用量产发动机非常重要。

长城1.5T发动机是目前自主品牌为数不多的涡轮增压发动机。消费者往往对自有品牌推出的新技术或新产品有一种喜忧参半的感觉。首先，我们希望自主品牌能够打破国外厂商的技术封锁，在先进汽车技术领域占据一席之地。然而，在正视理想与现实的差距后，消费者不禁怀疑自己品牌的技术和产品在质量上是否合格。那我们就摘下有色眼镜，用平常心好好看看这台1.5T发动机吧。

长城1.5T发动机与自己的1.5L自然吸气发动机型号GW4G15有着很深的关系，1.5T发动机也可以算是GW4G15升级生产的“变种”。这些翻新也是围绕涡轮增压器进行的，因为它真的是一个不安分的家伙。

●涡轮增压器采用三菱技术，小涡轮提高动力响应。

这台涡轮增压器来自上海钟灵，采用了日本三菱公司的技术。为了减小涡轮增压器的迟滞效应，采用了小涡轮、小转动惯量的设计，可使其工作在1500rpm。涡轮增压器的正常工作速度在每分钟10万转以上，总是受到高达900度的排气波冲击。在如此恶劣的工作环境下，汽轮机需要强大的冷却和润滑系统作为后勤保障。

●机油和冷却液分别为涡轮增压器提供润滑和冷却。

来自气缸体的机油和冷却液管流经涡轮增压器，对其进行润滑和冷却，然后返回气缸体参与正常循环。涡轮增压器没有单独的冷却系统，这意味着发动机关闭后，机油和冷却液无法再对其进行冷却。

长城1.5T发动机的排气歧管非常特殊，废气从排气阀排出，几乎直接汇聚到涡轮增压涡轮侧，使得发动机的结构更加紧凑，同时废气可以更快地到达三元催化转化器进行预热，使其在寒冷条件下尽快达到工作温度。

●集成节气门和进气歧管的铝合金进气歧管为新鲜空空气提供散热。

空气体被涡轮增压器的叶轮搅动，并受到涡轮增压器本身温度的影响。空气体加压后的温度往往能超过100度。较高的进气温度会导致空气体密度降低，从而影响进气效率。第二，较高的进气温度也会使发动机更容易爆震，增压后/[/]气更难。

长城的1.5T中冷器是风冷的。与水冷中冷器相比，其成本更低，制造工艺更简单，降低了故障风险。压缩后的高温空气体通过中冷器后，温度可降至50度以上。1.5T发动机的进气歧管采用铝合金材质，虽然重量会有所增加，但对于增压空空气可以提供更好的冷却效果。

●采用与长城1.5L自然吸气发动机相同的VVT系统。

涡轮增压器上的排气减压阀主要用于限制涡轮的增压值。达到设定增压值后，废气不再流过涡轮，而是直接从减压阀排出。这有点像把长江的洪水分流到各个江河湖泊，缓解长江流域的压力。这种减压阀由电磁阀控制，采用空比例的控制方式，其特性会导致阀门高频启闭，从而产生噪音。因此，在电磁阀的后端引入稳压腔，稳定电磁阀的控制信号。

当更多的空气体被压入气缸后，自然需要更多的燃料来匹配。长城1.5T发动机的供油系统没有特别的设计。燃油供给轨和喷油器均由BOSCH提供，但单位时间喷油器的喷油量增加，以确保在合理的喷油时间内提供足够的燃油。

●通过降低压缩比抑制发动机爆震。

随着涡轮增压器的加入，最大的问题之一就是爆震，而解决它最重要的办法就是降低发动机的压缩比。长城1.5T的缸径、冲程、燃烧室容积都和它自己的1.5L自然吸气发动机完全一样，所以要想改变压缩比，只能从活塞开始。

安装在气缸体上的爆震传感器也会及时将爆震信号传输给发动机电脑，然后做出减小点火提前角等指令来控制发动机爆震。

●对发动机进行全方位的冷却和润滑，降低发动机机体的热负荷。

涡轮增压器的引入会增加整个发动机的热负荷，所以涡轮的冷却和润滑只是一个方面。同时要加强对缸体、活塞等容易产生高热负荷的部位的冷却和润滑。否则会影响发动机的正常运转和使用寿命。

气缸体上的活塞冷却喷嘴是为1.5T发动机量身定制的。它的安装位置和喷射角度都很精致，其目的是为活塞提供良好的润滑和冷却。同时，技术人员还对活塞裙部做了特殊处理，增加了石墨涂层，可以减少活塞往复运动时与气缸的摩擦，也降低了热负荷。

●增加油泵的输出功率；机油冷却器可去除机油本身的热量。

1.5T发动机在相对较多的地方需要润滑和冷却，这对机油循环的驱动力提出了更高的要求。技术人员通过两种方式解决这个问题:一是增加油泵功率，提供足够的油压；第二，通过引入机油散热器，可以快速带走机油吸收的热量。

●曲柄连杆机构和缸套得到充分强化。

更多的空气燃料混合物进入气缸，燃烧后可以释放更多的能量。这种能量或冲击力也对曲柄连杆机构提出了更高的要求。为此，对1.5T发动机的连杆、活塞销和连杆螺栓进行了全面强化，确保其能够承受巨大的冲击力。同时，1.5T发动机采用了铝合金缸体，但在缸套内层镶嵌了一层薄薄的合金钢，使其能够承受发动机做功冲程时的压力。

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全文摘要:

通过拆解，我们可以看到这款1.5T发动机并没有配备任何吸引人或者亮眼的技术，一切都是那么简单。面对不确定的技术，长城更愿意采取保守的策略。毕竟作为量产的民用发动机，产品的稳定性和使用寿命是第一位的。发动机的一些核心部件，如涡轮、喷油器、点火线圈以及各种传感器等，也都由国际知名厂商提供，一定程度上保证了产品的质量。

涡轮介入对发动机的影响是双重的，好的一面留给消费者去体验和享受，坏的一面留给技术人员去一一克服。小到螺栓，大到曲轴和活塞，都需要严格的计算和测试。我觉得研发过程中的艰辛总是比事后的叙述和人为的演绎更加曲折复杂。一台发动机的发展不仅取决于技术水平，还取决于数据和经验的积累。我们的自主品牌和国外厂商还有很大的差距。只有通过不断的研发、创新和积累，才能在世界汽车舞台上占有一席之地。

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