上海通用SIDI发动机拆解

来源:用户上传      作者: 谢翔

　　看了通用的SIDI发动机拆解后，我这才恍然大悟，美国人是由“粗”变“细”了。
　　
　　日常生活中，常以“又想马儿跑得快，又不让马儿吃草”形容那种侥幸的心理。而在汽油发动机中也一直恪守着这一铁律，动力的增长总以油耗的增加为代价。真的没有了兼顾两者的方法么？未必，新技术的出现令大家看到了曙光。 在介绍通用的这项技术前，我们先拿出一组数据作比较，无论是功率扭矩的理论数值或是油耗极速等实际表现，采用SIDI技术的2.4发动机均完胜传统的2.4MPFI发动机。那么，SIDI是什么技术呢？怎么能在节油的基础上提高动力表现，从而实现鱼与熊掌兼得呢？ SIDI实际上就是通用汽车研发的缸内直喷技术，全称Spark Ignition DirectInjection，简单来说，缸内直喷是指高压喷油嘴所喷出的汽油在汽缸内直接与进气混合，以取代目前流行的汽油和空气在进入汽缸前于进气歧管内预先混合的做法。
　　为什么采用缸内直喷？ 大家应该挺清楚，要实现燃烧，必须有三个条件，即可燃物、助燃剂和一定的温度。在汽油发动机的范畴，前两者就是汽油和空气。空气和汽油是如何混合的呢？以现在的多点电喷发动机为例，空气经空气滤清器过滤杂质后，由节气门（我们日常所说的油门）控制进气量，空气进入进气歧管后，与分列在各进气歧管的喷油嘴所喷出的油滴混合，当气门开启时，混合气进入燃烧室燃烧。多点电喷有着这样的缺点：燃油喷射在进气歧管内，部分燃油附着在管壁上，不能精确控制喷入每个汽缸的燃油量，而且在气门打开吸入油气的短暂时间里，进气歧管内的混合气的空燃比很难得到精确控制，燃烧效率也就打了折扣。缸内直喷，就是冲着解决多点电喷的缺点而来的。相比喷油压力仅为4bar的多点电喷，直喷系统的喷油压力最高能达1800bar，汽油雾化更加细致，油气混合更加充分，而喷油嘴移入汽缸内部后，进气道内的空气动力学更好，有利于涡流的形成，这两者皆能使燃烧更迅速、充分。另外，汽油的雾化过程可以吸收热量，采用缸内直喷后，能降低缸内温度，既能减少爆震使动力输出更平顺，又能提高压缩比增加动力输出。最后，进气歧管也不再受混合气的挥发的影响，保持干燥清洁的状态。
　　
　　Hitachi HFS34－252高压燃油泵
　　由进气侧的凸轮轴驱动，把汽油加压向油轨输送。在可变气门正时系统的作用下，燃油泵能根据进气气门的开启及闭合时间，同时参考进气压力，氧传感器，发动机负载等参数实时调整燃油的喷射量，达到精确控制空燃比。在怠速时，采用低压喷油模式，以节省燃油，当节气门开度较大时，采用高压喷油，榨取动力。
　　
　　高压油轨及喷油嘴
　　经高压燃油泵加压的燃油经过高压油轨到达喷油嘴，高压喷油嘴型号为Hitachi JSD9-B2，采用6孔设计，以保证油滴与空气充分混合，并可承受高达17mpa的输入油压。当油压为10mpa时，每秒喷射16.36mm^3燃油，油滴大小仅8微米，相当于人类头发丝的十分之一。
　　
　　TECHNICAL DETAILS
　　红色液体为特殊胶水，因高压燃油泵的压力较高，燃油泵与缸体的接触面需要进一步加固，以防燃油泄漏。
　　SIDI采用双平衡轴结构，以消除直列式发动机特有的二阶震动。
　　L850 SIDI直喷发动机采用封闭式水道设计，相对于开放式水道，强度足，但散热效果较逊。

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