这篇***是之前在其他坛子里看到的,供大家传阅哈~
原帖地址:
http://www.x-c-a-r.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=12253169&page=8
再借这个机会和各位车友谈谈低温下油品标号不够时的启动技巧。
一般而言,一台状态正常的带有进气预热或燃烧室预热装置的直接喷射柴油机,其最低启动温度都设计成能达到-30度左右。
在这个温度以上,使用不正确标号的柴油会影响发动机的启动性能,主要原因是柴油会随着降温变得粘稠,当粘度越来越大时,柴油通过滤清器内的滤纸会越来越困难。当柴油变得非常粘稠时,发动机盘转时高压泵柱塞会无法吸入并压缩柴油,导致燃油系统不能正常工作而启动困难。极端情况下当温度低至柴油完全凝固流动性完全丧失时,发动机就会完全不能启动。
因此无需讨论当柴油完全凝固时发动机的启动问题,因为肯定不行。我们只讨论研究当气温急降到大约-10度左右时发动机能否启动和相关技巧问题。
回顾上面4种普通0号柴油在环境温度为-17度放置15小时的实验,在实验中我们可以看见柴油在-13度左右或更高温度时,它是能够保持良好的纯液体状态的。逍遥客同学的发言有一定道理,对于不同的柴油车,即使是液态的但粘度过高的柴油也有可能无法通过柴油滤清器而无法进入高压泵的柱塞。因此我就结合新索兰托的燃油系统的特点来讲解一下如何应对这种临界状态。
R2.2发动机燃油系统的几个特点是:(笔者指的是索兰托的2.2T发动机)
塑料油箱
主要油管使用塑料材质
电子油泵内置在油箱内,供油压力4.5公斤(理论上滤芯内外最大压差为4.5公斤)
滤芯上配有燃油加热器
启动喷射压力300公斤左右
瞬时预热系统,工作电压4-12伏,PWM控制,不受启动时电压下降影响
双龙的燃油系统的特点是:
钢制油箱
主要油管使用塑料材质
叶片泵,低压吸入式供油(理论上滤芯内外最大压差为1公斤)
油水分离器前方配有燃油加热器(加热器和主滤芯距离20cm以上)
启动喷射压力270公斤左右
普通预热系统,工作电压12伏,继电器控制(马达工作时大幅影响效能)
长城的燃油系统的几个特点:
钢制油箱
主要油管使用塑料材质
齿轮泵,低压吸入式供油(理论上滤芯内外最大压差为1公斤)
主滤清器上方配有燃油加热器(但在主滤清器到油箱之间多了一个普通柴油滤清器,因此在燃油流动性不佳时,会妨碍初级燃油系统工作)
启动喷射压力270公斤左右
普通预热系统,工作电压12伏,继电器控制(马达工作时大幅影响效能)
常见大货车燃油系统特点:
钢制油箱
主要油管使用塑料材质
活塞式输油泵,低压吸入式供油(泵送能力更差)
没有燃油加热器,双滤清器结构,阻力更大
启动喷射压力180-200公斤左右
进气预热或普通预热塞结构,工作电压24伏,继电器控制(马达工作时大幅影响效能)
相信看完这些比较,明眼人会很容易明白我为何对R2.2的发动机的低温启动能力如此有信心。汽车技术总是在进步的,这些进步会带来性能的提升,无视各种不同年份的燃油系统的巨大差异而去钻牛角尖叫骂,实际上是一种非常无知的行为。
补充一下关于R2.2发动机的启动技巧:
在北方地区使用新索兰托柴油版,在发生急剧降温时,如果发现早上第一次启动失败,就不要继续用连续打马达的方法去尝试启动。这时应该在不踩下刹车踏板的情况下点击两次启动按钮把电门打到“ON”状态(仪表灯全亮),然后等待15秒左右再进行第二次启动。R2.2发动机的预热塞无需专门花时间进行这样的余热程序,这个动作的目的是为了让滤清器上的燃油加热器充分工作,这样盘转发动机时经过加热的燃油会被压力输送至高压泵并把低温的燃油通过回油管压送回油箱内。在燃油没有高度固化的情况下,一般重复两三次即可启动发动机。顺附上一篇车友使用0号柴油在低温、低气压条件下启动的经历:
http://www.xcar.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=10850361
当降温极其严重时,参考上面的把车辆移至有暖气车库或往滤清器总成、高压泵浇开水的办法。
看到很多新来的同学一直在问柴油车动力噪音的问题
就我试驾胜达2.2T的感受是:
冷车刚启动时动静略大,尾气略带腥味(不好闻)
正常工况下,怠速时车外动静比途观TDI略大,但车内隔音比途观TDI略好(途观怠速时车内有种低频噪音,胜达没有,噪音比较偏清脆)胜达车能细细感受能体会到一些小震动,这些都是可以接受的。挂P档轰油门,在车外蒙上眼睛,问你这是什么车~你第一个反应是:依维柯或者全顺~。
车子刚起步略沉,毕竟是大车,不是嘉年华/飞度。一旦车子带起来后一切正常,噪音也开始消失。过了2K转后推背感非常明显,比较带劲。
具体格锐如何,等我提了车再同大家分享~
笑傲江湖----新索兰托R2.2柴油发动机深度解析(完整版)
http://www.xcar.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=10937028
详细内容请点击此链接
相较于国内乘用车市场上的排量从2.0-3.0L区间的绝大部分柴油发动机,R 2.2发动机无论是在动力性能、技术水平、做工用料或节能环保配置方面的优势都是压倒性的。经过对商品车上的空气流量计、电子进气控制阀、电子涡流控制阀、压电晶体喷油嘴、高低压力调节阀、高压泵、宽带氧传感器、电控可变截面涡轮增压器、氧化催化器、瞬时预热系统、排气冷却器、废气再循环旁通阀、废气再循环控制阀、蓄电池传感器、PTC加热器等15项配置进行实际检验,可以认为起亚基本上完整地把R发动机应该拥有的东西带到了我们面前,没有因为国内的法规、油品等状况而在装备上作出明显妥协。
相比于韩版或欧版的柴油新索兰托,我最终为国内版本的新索兰托的发动机的配置完整性打96分。未能得到满分的原因是:蓄电池传感器被减配了。起亚公司的这个举动令我哑然失笑----相比于其他14项配置,这个传感器的价格可以说得上微不足道。我只能这么认为,对于这类“豉油色水”赚面子的行为,起亚仍然不是个中行家。
NTK_gunship 2013/11/03 20:55:31 发表在 4楼
顶起来~
来自新疆的程先生在投诉中表示,所购买的进口起亚索兰托2.2T柴油版,于2013年10月26日上午11时左右,以50KM/h的速度行至乌市四平路至文光路,车辆没有任何预兆,突然发生熄火。凭借多年驾驶经验,程先生竭尽全力把车安全停靠在路边,避免了交通事故的发生,但车辆无法再次启动。这样的经历也同样发生在其他几位车主身上,车辆行驶中熄火具有较高的安全隐患,索兰托柴油版也因此被车主诟病。
从目前接到的投诉来看,出现问题的车辆大部分都是购买于2012年的10月前后。而其中,除4宗投诉车型为2012款以外,在投诉中竟还出现了2013款车型的身影。据了解,2013款索兰托是在同年10月上市,那么,同一时期既有2012款又有2013款车型的投诉,这也不足为奇了,但这也从侧面反映出2013款车辆也同样存在熄火问题。
据车主反映,车辆行驶中熄火,经4S店检查发现柴油高压泵、高压共轨、喷油嘴全部损坏。上图为索兰托所使用的博世高压供油系统,将阀体拆下后,从图中可清晰地看到其内部有大量的金属碎屑。
所谓柴油高压油泵,是柴油机燃料供给系中最重要的部件,它的基本作用是定时、定量地为喷油器提供高压柴油。而柴油机高压油泵是否工作正常,对于整个柴油机的运转有着至关重要的影响。而柴油发动机熄火及不能起动的故障原因,主要是由于高压无法正常建立所致。来自新疆的程先生在投诉中就曾表示,当询问4S店工作人员高压油泵损坏原因时,其回答为“中国油品的问题”,并表示不予质保。无奈之下,多位车主与4S店经过经多次协商后,最终4S店提供免费全新配件,而车主则需要支付2950元的工时费,及油箱、油路的清洗费用。
中国汽车质量网也从相关论坛上了解到,起亚中国对索兰托高压油泵、喷油嘴进行延保的消息。一位叫做“原味咖啡2”的网友表示,技师称由于去年冬天气温普遍较低,有不少索兰托柴油版车辆的柴油因结蜡而无法启动,当车主反复多次启动时,由于没有了柴油的润滑,导致高压泵异常磨损。而这样的解释并非没有道理,据一位从事柴油防凝剂产品研发的人士介绍,气温骤降、跨地区长途行驶容易使高标号的柴油被冻结,导致供油不畅、车辆停驶或难以启动。气温低于冷滤点时,柴油车滤网就会堵塞;气温低于凝点时,柴油会凝固结蜡,影响柴油的贮存、运输或使用。而凝结的柴油会导致高压油泵因缺少润滑而严重磨损。但据相关资料显示,索兰托R2.2发动机自带有初级供油系统、瞬时预热系统、燃油加热装置,应该拥有更优秀的低温适应能力。如图所示,燃油加热系统通过安装在滤清器座上的一个温控开关来探测流过滤清器的燃油的温度,当燃油温度降低到约-3℃或更低时,温控开关会接通继电器并为燃油加热器元件供电,直接加热流过滤清器的燃油。当燃油温度达到约2℃或更高时,温控开关会切断燃油加热器的供电。当车辆在严寒地区使用时,这个功能可以确保车辆不会由于燃油的流动性变差而受到大的影响。
车主们对4S店及厂家的说法也并不敢苟同,新疆的程先生称,自己一直在中国石油的加油站加油,且每次加油的票据都有保存。而有些车主则质疑,既然为柴油结蜡所导致,为何还有南方的车主遇到同样的问题,这又作何解释?!信息显示,投诉索兰托柴油版车辆熄火、无法启动的也有来自安徽及湖南的车主,这一点确实令人生疑。此外,同一地区的柴油车并不止索兰托一款,如果为油品问题,其他车辆也应出现相同的故障,但据车主了解却并非如此。难道是索兰托比较“挑食”,还是车辆本身的设计原因,这一点值得深思。
除油品问题外 其他原因亦可致高压油泵损坏
由于目前进口起亚索兰托柴油版的市场保有量并不高,在收集相关证据及资料方面确实遇到一定的困难。经多方查证了解到,高压油泵确实是靠柴油来进行润滑的,而柴油的供给是靠低压油路提供。那么,除油品问题外,造成高压油泵损坏的可能还会有以下因素:
1、油路中有空气,阻止了燃油进入高压油泵的供油腔。对于放置时间较长的柴油机来说,这是一种正常现象。
2、低压油路堵塞,使得高压油泵低压油腔无油。堵塞的部位主要有输油泵进油口滤网和滤清器滤芯,应按时对燃油滤清器清除或更换。
3、低压输油泵不能向高压油泵供油。输油泵活塞严重磨损或损坏,弹簧或止回阀变形以及夹有杂物所造成。
4、向高压油泵供油的输油管路或其连接部位泄漏。检查油管接头是否松动和油管是否损坏。
5、燃油预加热系统故障或使用不当。一旦燃油预加热系统不工作,在严冬将无法保证燃油的正常状态。除此之外,驾驶者的习惯也很重要,冬季着车前,应将钥匙拧到通电状态,此时预热系统会自动开启,当仪表预热黄色灯熄灭后再着车。
6、高压油泵自身的结构原因。索兰托所使用的博世高压油泵柱塞为滚轴式,从先前常见的圆盘形改变为滚轴式,滚轴式柱塞理论上对润滑要求更高。
好贴,必须顶!
和汽油版或其他车型一样,柴油新索兰托的保养项目包括底盘悬架保养、轮胎保养、车身及电器等附属设备的保养、传动系统保养、发动机保养等项目。除了发动机保养外,汽油版和柴油版新索兰托的大部分保养项目的规范是一样的,下面就简略介绍一下R2.2柴油发动机保养中需要注意的几个要点:
1、柴油滤清器(柴油隔);
这是常规保养的重中之重,柴油隔的过滤效能直接影响喷油嘴的使用寿命,而喷油嘴的价格十分昂贵(据我所知市面上最便宜的共轨喷油嘴也在1千元/支以上,压电晶体喷油嘴每支价格在5千元左右)。关于这个项目的保养可参考我的旧帖子并在使用中多耐心听取维修技师的意见和建议。
重复一句说了多次的话:即使是出厂时完全合格的高清洁柴油,也可能在运输、存储的环节出现差错而蜕变为劣质柴油。因此,在确定了定点加油站后,需要在头两次柴油隔更换作业时,让维修技师把换下来的柴油隔充满柴油后用力摇晃后把燃油倒在干净盘子里观察、评估其实际品质状况,确保万无一失。
2、机油和机油滤清器(机油隔);
起亚要求使用符合ACEA
B4规格,粘度级别为5W-30的机油。当用户距离服务站较远,保养非常不便只能自行进行时,也必须使用----半合成或全合成,符合B4规格的通用或柴油机专用机油,比如像蓝喜力、灰喜力、美孚1号等高级机油(新柴油索兰托在国内进行适应性试验时,使用的就是美孚一号)。
机油隔必须使用原装部品,没有转弯余地。
起亚规定R2.2发动机的机油更换间隔为10000公里,当使用状况恶劣时(手册有具体规定),机油的更换间隔缩短为5000公里。
这个规定里程拉得太阔,由于各地的实际情况的差异,这可能会让使用者有些难以抉择。出于保险及自身利益出发,服务站肯定趋向于使用更短的保养间隔,这会使部分使用条件良好的用户付出不必要的花费。因此,针对影响机油使用寿命的3个最关键因素:柴油品质、机油品质、使用状况,我在原厂规定的基础上把这个保养间隔细分为3个等级,请各位车友视情运用:
5000-6000公里更换----恶劣状况,当3个因素里头有两个或以上处于不良状况时;
8000公里更换----普通状况,当3个因素里头有1个处于不良状况时;
10000公里更换----良好状况,当3个因素都处于良好状况时;
举例如下:
普通柴油+原厂机油+拥堵市区、经常爬山等等→恶劣状况→5000-6000公里更换;
普通柴油+原厂机油+良好路况→普通状况→80000公里更换;
国3、4柴油+原厂机油+拥堵市区、经常爬山等等→普通状况→8000公里更换;
国3、4柴油+原厂机油+良好路况→良好状况→10000公里更换;
以此类推。
3、关于添加剂
本人不建议在发动机润滑系统、变速器使用任何添加剂,但建议每隔1-2万公里适度使用一些改善燃油品质的添加剂(例如有清洁作用的、消除液态水的),不推荐品牌,自行掌握。
4、关于涡轮增压器的使用保养
我在旧帖子关于这个部件的内容很多,这里不再赘述。
5、关于喷油嘴
在没有充分证据证明喷油嘴存在问题时,禁止任何人以保养、清洗为理由分解你的喷油嘴。
喷油嘴安装在汽缸盖上,它通过一个导热性能良好的紫铜密封垫圈防止高温高压燃气的泄漏。由于喷油嘴时刻承受燃气极其频繁的冲击,因此在经过长时间使用后,这个紫铜密封垫圈可能会因为金属疲劳而发生泄漏燃气现象。因此在购入新车并使用了5万公里以上后,有必要提醒一下维修技师在保养时顺手紧固一下喷油嘴固定夹的螺丝,以防万一。
如果已经发生泄漏燃气现象的,必须把喷油嘴从缸盖上拆下,仔细清洁喷油嘴、缸盖的接触平面并更换新垫片(打磨亦可,但绝对禁止用其他材质的垫片取代)。
如果已经发生泄漏燃气现象的,绝对禁止不经处理而直接打密封胶了事,一旦散热不良,喷油嘴头部的针阀极易烧坏。
新索使用的四驱系统是以发动机横置前轮驱动为基础的适时四驱系统,其系统核心电磁耦合器和控制模块使用来自日本JTEKT公司,系统简称ITCC(智能扭矩控制耦合器)。这套系统和维拉克斯、RAV4的大体一致,其整体布局、工作原理和控制手法和狮跑极其相似,但在一些技术细节上有差异,其承载能力、智能化程度要好一些。
这套系统主要接收来自节气门、四轮轮速传感器的信号来计算分配给后轮的扭矩。其分配给前、后轮的扭矩比例可以、可能100:0和50:50之间任意变化,一切取决于驾驶员的意图、发动机负荷、车轮滑转率等情况。当ABS、ESP系统介入时,系统固定前后70:30的扭矩分配比率,以便实施精确的制动控制,避免4WD系统的干扰。
当车辆轻负荷匀速行驶时,系统分配给后轮的扭矩是很小的,几乎是2WD 状态。注意!是几乎!实际上除了故障时,系统永远都不会是真正的、彻底的2WD 状态,只不过这时传递给后轮的扭矩很小罢了。
当在发动机起动的状态下按下仪表台左侧的4WD LOCK按钮后,仪表板上的黄色4WD LOCK灯会被点亮,这时前后轴会被电磁耦合器完全刚性地锁止在一起,这时前后轮的扭矩分配就完全固定为50:50的比率,这个比率在车速低于40KM时基本上是恒定的。当车辆起步后车速达到40KM/H左右时,四驱电脑就会开始释放电磁耦合器的压紧力。当车速达到50KM/H左右时,系统分配到后轮的扭矩已经基本上接近0了。也就是说,40KM/H是一个临界点。
这种4WD LOCK模式适合在非常泥泞的情况下使用。因为在非常泥泞的情况下如果仍然使用自动模式,会使电磁耦合器的压紧力频繁、大幅度改变,大大加大电磁耦合器的发热量和磨损,而使用4WD LOCK模式则可以有效避免这类问题。
但是要记住:不能在铺装路面低车速状态的情况下长时间使用4WD LOCK模式,因为这时前后轴被电磁耦合器完全刚性地锁止在一起,会产生一个叫“车桥干涉”的现象,长时间使用的话会导致后减速器温度过高。
当 ITCC 被激活后它自动周期性地监视它的输入与输出信号。当检测到一个故障时故障灯将点亮,并且以亮0.25秒灭0.25秒的频率闪动,同时故障码被储存在ECU内 ,这时候4WD系统会退出工作。但是,这时4WD LOCK按钮是仍然有效的。就是说,只要按下这个按钮,前后轴仍然会被电磁耦合器完全刚性地锁止在一起,中央差速锁的功能仍然起作用。退出的仅仅是自动控制而已。
相较于索兰托和霸锐的四驱系统,新索的四驱系统的一个显著优点就是它对轮胎的尺寸的敏感度是比较低的。索兰托和霸锐要求必须使用四条一样的轮胎(品牌、花纹、规格),否则容易出现问题。新索相对低要求一些,只要规格一样就可以了。
和新索兰托的四驱系统相当的,当然毫无疑问是新胜达。虽然两者的四驱系统的部件不相同,但综合两者的发动机、变速器、底盘及参数,可以认为两者基本上是旗鼓相当的。新胜达虽然在发动机动力上有一定优势,但这个优势却被它的那个落后的F4A51-2变速器消弭于无形。
奇骏装备的也是以发动机横置前驱为基础的适时四轮驱动系统。其布局、控制手法等和新索兰托、胜达、RAV4、途胜、新胜达、狮跑是基本一样的,唯一明显不同的是奇骏的四驱控制旋钮多了一个“2WD”的选项。因此可以推断他们在越野能力上的实力都是大致相当的。(注意:这里大致相当的是指奇骏、新胜达、RAV4,由于旧胜达、途胜、狮跑没有装备ESC系统,因此实力受到影响)
所谓的BLSD,其英文全称是----Brake Limit Slid Differential,即是利用刹车系统作用而生成的所谓“虚拟限滑差速器”。这种电子式虚拟限滑差速器在大众奥迪公司被称为EDL----Electronic Differential Lock,曾经在上个世纪90年代进行过大张旗鼓的宣传。实际上,包括现代起亚、丰田、本田等等品牌,其装备的ESC、VSC、ESP系统内已经集成了这一功能模块,完全可以通过电子稳定控制系统内的TCS模块(牵引力控制)实现这一并不复杂高深的功能。
上面提到的车,实际上并不是真正的纯粹的越野车,穷山恶水并不适合他们,故意把它们弄到一个怪石嶙峋、沼泽遍布的地方去考验他们,是件非常愚蠢的事。像新索兰托,2.4的发动机、手自一体6速变速器、比较结实的四轮独立悬架、带中央锁定的四驱系统、带有TCS的ESC电子稳定控制系统,要对付雪地、泥泞路面、浮松的不算太过夸张的斜坡,沙地等路面,使用正确的话,应该是绝无问题的。但期望它是一件极限越野的利器,那就未免太过难为它了。
备注:越野能力是一个涉及到很多方面的问题,包括动力、传动、悬架、轮胎、轴距、离地间隙、接近角离去角、四驱系统、辅助电子设备等等,这里只是简单地比较分析了一下几个车的动力和四驱系统,没有加入其他系统和参数的比较,请注意甄别,切勿随意对号入座。
很好,对于很多怕柴油车的人是个很好的扫盲贴!顶一个
有关的用油指标:(太低端的不列表中,靠后优选)
API(美国石油协会)标准:
柴油车:CH-4 CI-4 CJ-4
汽油车:SJ SL SM SN
SAE(美国汽车协会)标准:
0~15W/30~50(10W:-25度,15W:-20度,自己按地区、环境选择)
ACEA(欧洲汽车制造协会)标准:
A3/B4 A5/B5 轻型汽、柴油引擎
C3 C4 轻型汽、柴油引擎带后置处理系统(DPF、TWC)
转载:
只通过美国API认证的机油是远远不能满足欧洲生产的发动机要求(目前在欧洲没有通过ACEA认证的机油是不允许在欧洲市场上销售的),而通过欧洲汽车协会认证的机油则可用在美国车上。原因就是欧洲的认证比美国的认证要求苛刻、严格。当然既通过美国API又通过欧洲ACEA(前身是CCMC)认证的机油什么车都可以使用。
柴油车最好有ACEA B4或B5认证标志。
有关的用油指标:(太低端的不列表中,靠后优选)
API(美国石油协会)标准:
柴油车:CH-4 CI-4 CJ-4
汽油车:SJ SL SM SN
SAE(美国汽车协会)标准:
0~15W/30~50(10W:-25度,15W:-20度,自己按地区、环境选择)
ACEA(欧洲汽车制造协会)标准:
A3/B4 A5/B5 轻型汽、柴油引擎
C3 C4 轻型汽、柴油引擎带后置处理系统(DPF、TWC)
转载:
只通过美国API认证的机油是远远不能满足欧洲生产的发动机要求(目前在欧洲没有通过ACEA认证的机油是不允许在欧洲市场上销售的),而通过欧洲汽车协会认证的机油则可用在美国车上。原因就是欧洲的认证比美国的认证要求苛刻、严格。当然既通过美国API又通过欧洲ACEA(前身是CCMC)认证的机油什么车都可以使用。
柴油车最好有ACEA B4或B5认证标志。
http://www.xcar.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=10937028&page=1
柴油机的优点,已经为很多车友所熟知。省油、低速大扭矩、维护简单、可靠性好、使用寿命长-----这几个突出的优点,远远超过了汽油机能够达到的高度。然而,事物总有两面,在这几个优点的背后,柴油机的缺点同样突出-----功率低(加速性能不佳)、笨重、噪音大、震动大、黑烟大。这几个缺点,令柴油机在很长的一段时间里几乎成了落后的代名词,极少装备在非常重视舒适性、操控性的乘用车特别是轿车上。上世纪80年代后,随着电子技术和增压技术在柴油机上的应用日趋成熟,柴油机在乘用车上的装备量开始缓慢增长。然而,直到共轨系统的诞生,情况才发生了显著的变化。
早在上个世纪50年代,先知先觉的欧洲人已经开始了共轨柴油喷射系统的探索和研究工作,然而受当时技术所限,研究工作没有取得实质性的突破。1996年年底,在工程师藤泽英也的带领下,电装公司研制成功世界上第一个车用柴油共轨喷射系统并装备在五十铃货车上推出市场。这在柴油机的发展史上是一个具有划时代意义的事件,其意义之重大,可以和第一个直列喷油泵的问世、废气涡轮增压器的引入、70年代电子系统的引入等里程碑式事件相提并论。96年后,博世、卢卡斯(德尔福)、西门子等巨头在共轨系统的开发工作陆续取得成功,共轨系统和废气涡轮增压系统携手并进,并配合当代日益精进的材料和加工技术、尾气处理技术,使柴油机几乎完全摆脱了人们脑海里柴油机的旧有不良形象,使现代柴油机无论是在能耗、使用寿命或是在功率、噪音震动、排放等水平上都达到了一个前所未有的新高度,并导致了柴油机在乘用车上的装备量出现了爆发式的增长。
在传统的柱塞式喷油泵或泵喷嘴系统中,每一个气缸都需要配备一个独立的完全相同的高压供油系统。由于柱塞的压油动作和喷油动作同步进行,因此喷油压力的大小是和发动机的转速密切相关的柱塞速度决定的。换句话说,发动机转速高低是影响燃油雾化效果的关键因素。共轨喷射系统的独特之处是它将喷油压力的产生和计量、喷射过程完全分离开来,使系统能够在发动机的所有转速范围内保持稳定的、合适的燃油压力。柴油共轨喷射系统的结构和控制手法和当前常见的顺序汽油喷射系统(MFI)很相似,整个系统由高压泵、公共油轨、带电控执行器的喷油嘴、电控模块、传感器等部件组成。它可以根据发动机的工况和需求精确调节系统喷油压力、喷油量、喷油率及喷油正时,使发动机在低速工况下也能实现燃油的良好雾化燃烧。由于柴油共轨喷射系统可以很容易地在主喷射前后加入能够实施精确控制的预喷射和/或后喷射,因此在降低发动机噪音以及改善尾气排放方面取得了巨大的进步。
在这场上世纪90年代的柴油技术竞赛中,杰***和大*公司成了最失意的输家。由于错误研判形势,当市场上狼烟四起的时候,两家公司仍然把大量资源和工作重心放在改良和发展电控喷油泵及电控泵喷嘴技术上,其最后结果是两家公司昔日在柴油喷射技术的优势地位基本上消失殆尽,正应了一句古诗所云:沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。
对于新索兰托装备的这部R 2.2柴油发动机,相信论坛上的很多车友都不会太过陌生。197ps的最高马力、最大扭矩436牛顿/米、博世第三代共轨柴油喷射系统、最高喷油压力1800bar----这几个引人入胜的数字,估计很多对这部发动机期待已久的车友应该已经能够倒背如流了。这些指标,即使是和老牌柴油劲旅大众、福特、奔驰相比,也丝毫不逞多让。
然而,数据终归只是数据。对于一个老练的、或者说一个之前没有任何使用柴油车经验的人而言,单凭几段冰冷的数字就花上一大笔钱去选择一个看来信任度、知名度并不是那么高的产品,显然是难以置信的。即便是有过丰富的柴油车使用经验的人,相比于数据,他们仍然更加愿意相信自己眼睛看得到、感觉得到的、能够理解的东西。并且,一个在大家脑海里盘旋已久的疑问是----这部发动机在进入中国后,它是否逼于国内不容乐观的燃油品质从而在技术装备上减配了呢?如果真的减配了的话,那么究竟减掉了什么?这些减掉的项目是否直接或间接损害了发动机的动力性能或可靠性,从而大大降低了这部发动机的含金量和吸引力呢?这些疑问的终极答案,相信是很多对这部发动机期待已久的车友迫切想知道的。
但是,要懂得欣赏一部“先进柴油机”并不是一件简单的事,尤其是全面搞懂一部高技术含量的柴油机。很多人有个误会,以为所有装备共轨喷射系统的柴油机都叫先进柴油机。这是错误的,一部能够被称为先进柴油机的发动机绝非如此简单,它应该具备以下全部要求,缺一不可----宽广平滑的有效扭矩曲线、优秀的功率/排量比、低能耗、低噪音、低震动、低排放、经久耐用、紧凑轻量等等,由此可知实际上发动机机械部分的先进性比燃油系统的先进性来得更加重要。不过,即使不涉及发动机的机械部分而单纯讨论博世的第三代共轨柴油喷射系统,由于它从诞生至今不过区区6年光景,装备在车上并进入到国内的数量可以说是凤毛麟角,基于接触得少的缘故,即便是广大汽车维修专业技术人员,能够对先进柴油发动机以及共轨系统上的和汽油机大相径庭的各种奇形怪状的部件和整个系统有清晰认识的人,同样是不多见的。
从几个月前开始,陆续有车友通过短信或QQ留言向我了解这部发动机的情况,包括性能、噪音、可靠性、油品以及维护等问题,他们希望我为大家详细讲解一下这部发动机的情况。不过由于当时还不清楚真正定型的量产车的实际状况,为避免手头的资料和商品车辆可能存在的差异,我婉转地拒绝了这个请求,但承诺等到量产车进入后将会认真为大家准备一份详尽的检验报告。今天,就由我来实践诺言,为大家做一回向导,带领各位对柴油车有兴趣的车友以一个技术人员的视角和方式近距离深入感受一下这部发动机的魅力所在,并实际检验一下这部发动机机械部分、燃油喷射系统部分的一些主要部件的现实装备情况和目前最先进的共轨柴油喷射系统的工作原理及使用、维护等知识。由于博世是世界上少数几个最具实力的乘用车共轨柴油喷射系统供应商之一,其产品在全球范围应用非常广泛,因此通过学习、了解它的第三代共轨柴油喷射系统的原理和知识,对于各位车友认识柴油车并在现在和/或将来挑选、使用柴油车是有一定益处的。但是,由于条件所限,我不可能把整个发动机和燃油系统大卸八块后逐样零件给大家一一详述,而且虽然我很希望把这篇文章尽量写得通俗易懂一些,但是限于笔力和能力,估计其中仍会有不少晦涩难懂之处,无法满足大家的期望,这一点希望各位车友多多谅解。
这部代号为R的柴油发动机,是现代起亚集团的最新产品,用于替代旧有的D 2.0、2.2发动机(圣达菲2.0上那部,最大功率125ps,最大扭矩29.0 kg·m;装备在07款圣达菲CM上的那部排量为2.2L,最大功率153ps,最大扭矩为35.0 kg·m,使用博世第二代共轨喷射系统,欧4排放标准)。其技术含量之高,相比几年前问世的S 3.0
V6发动机(装备在韩国、欧洲版的霸锐HM、维拉克斯EN车上)可说有过之而无不及。
R系列发动机共分为2.2L和2.0L两个排量,根据世界各地市场的需求差异,2.0L发动机又分别被调教成150马力和184马力两个版本。R系列发动机可以通过不同的程序调教并在排气系统中搭配氧化催化器或一体式微粒过滤器而分别达到欧4或欧5的排放标准。
发动机采用直列4缸、顶置双凸轮轴每缸4气阀的布局;排量2199cc,缸径X行程为85.4X96mm;全电子控制无级调节可变截面高涡轮增压,带风冷式中间冷却器;瞬时预热系统;直接喷射,喷油顺序为1-3-4-2;压缩比为16.0:1;最高转速4800RPM;配气机构使用链条传动,免维护。
其他技术特征还有很多----采用一体化结构的机油泵-平衡轴机构;新型复合式减震皮带轮;使用全浮式活塞销的空心活塞,活塞头部铸有环形波浪式机油冷却油道,销孔嵌入抗压性能更佳的青铜衬套;剪刀式静音凸轮轴传动齿轮;编码式传感器信号盘…….类似的新技术和工艺还有很多,容后一一细述。
拆去发动机饰盖后,可以看见发动机的各种管道和线束、附件比西塔发动机要多得多。整个发动机给人一种很复杂、精致、漂亮的感觉,除非绝对内行,否则很难相信眼前的这具小家伙居然会是一部接近200匹马力的柴油发动机。气门室盖、进气歧管是塑料制造的,制造工艺很不错,可以拍得住霸锐拉姆达二代发动机的水平了。这是起亚首次在柴油发动机上使用塑料材质的进气歧管,这也是目前业界在汽油发动机上比较经常采用的做法,除了可以减轻重量外,还有易于成型、减轻进气阻力的作用(塑料制造的零件表面比金属的光滑)。至于其使用寿命?不必疑虑,它不是损耗件,只要不发生猛烈撞击,它可以和整车一样长寿。由于工作机理不同,柴油机即使当排气管存在冰堵、催化器破损堵死等极端状况时,也不会因为发动机的回火现象使进气歧管发生爆裂的危险。
从外表细细端详,发动机各种管道、线束排布紧凑整齐,走向合理。连接器形状和线束的包裹方式是典型的德国车风格,低调而皮实。各种管道和电线的固定点比汽油版的西塔发动机明显要多得多,在线束转弯或一些转接汇合部位,还有塑料壳体保护。大家可以清楚看见线束的包裹材料是布质的,不同于常见的塑料薄膜材质,这种布质材料有更好的抗高温老化能力。
由于柴油发动机工作和熄火时的震动比汽油机明显要大,所以其发动机的油水管道、线束、连接器、固定卡座的制造、排布、固定是一件需要加倍严谨,丝毫马虎不得的大事。特别是在发动机缸盖上和发动机到车体之间过渡的主线束段落,稍有差池就会引致将来源源不断的小毛病。6、7年前我因工作关系接触过不少*野700货柜拖头(此车使用DENSO的ECD-U2共轨系统,直列6缸,分级VGT增压中冷),这个车的早期产品就因为在设计制造时对线束部分考虑不够周详,导致使用中发动机电气方面发生不少小毛病。
现在让我们先从发动机仓内比较容易看得见的部件开始逐件检查并介绍吧。
这个大大的方形的塑料部件是空气滤清器总成。内装人造棉材质的过滤器(俗称空气隔Air Filter),用于过滤进入发动机的空气中的灰尘、沙石、树叶等杂质,避免这些杂质被吸入到发动机内部。根据备件系统显示,这个部件包括空气隔、外壳和汽油版是不能通用的。由于柴油发动机在绝大部分工作时间里都不会对进气进行节流,所以注定其空气隔必定会比同排量的汽油机更容易脏,使用里程更短。有些车主喜欢在这个部分进行改装,换装上那种价格不菲的所谓“高流量免更换型高性能空气隔”。这实际上是一个危险动作,不但实际上不会对发动机的性能起到有效的提升作用,而且随时可能会因为空气隔过滤能力的下降,导致发动机的缸筒、活塞环、涡轮增压器、催化器或微粒过滤器(如果有装备的话)过早损坏。当4S站发现你在使用这种空气隔并且你的人缘又不是那么良好的时候,通常你的发动机质保就到此为止了。
因此出于对大家的钱包着想,本人强烈建议不要换装这类产品----无论是柴油车或是汽油车。除非有一天你要开着这辆车在赛场上和别人拼命。
在空气滤清器旁边的这个带有线束连接器的塑料圆柱状零件叫做质量空气流量计MAF(Mass Air Flow Sensor),用于计量进气温度、质量并同时用于监测废气再循环装置(EGR)的工作状况。这一点和汽油发动机有很大不同,一般来说汽油发动机的空气流量计只用于计量进气质量和温度,并不承担监测废气再循环装置的工作状况的任务。在汽油机上担当这一功能的是一个叫做进气岐管绝对压力传感器MAP(Manifold Absolute Pressure Sensor)的零件。不过,随着CVVT(连续可变气门正时)的推广和尾气处理技术的进步,现在已经比较难得见到汽油机上装备独立的废气再循环系统了。
从外形上我们可以辨认出这个传感器是来自博世的最新型的HFM 7热膜式空气流量计,相较于旧有的装备在S、D发动机上的HFM6以及更早一些的HFM 5空气流量计,新产品在响应速度、测量精度、防水性、脉动反向气流测量等性能方面都有较大提升。
出于控制精度需要,这个部件在更换新零件后需要用检测仪连接发动机电脑进行初始化设置,否则可能出现发动机性能和排放控制的相关故障及点亮发动机警告灯。
如果我问:这个装在进气管上的部件叫什么名字?相信有些有经验的车友会立即反应过来:电子节气门!
这个回答有点沾边,不能说是完全错误的,这个部件无论是外形、结构还是安装位置都和汽油机上的电子节气门非常相似。不过,若要想当然地把它和汽油机的电子节气门等同起来的话,那就大错特错了。这个部件的正式名称叫做EACV (Electrical Air Control Valve) ,中文一般翻译为电子进气控制阀或电子进气控制翻板。它并不用于控制发动机的动力输出,其功能、工作方法和汽油机上的电子节气门完全不同,在这部发动机工作的绝大部分时间里,电子进气控制阀的阀片都被固定在完全打开的位置,其主要工作方式和功用如下:
1、在发动机熄火时产生一个完全关闭动作,通过切断发动机进气减少发动机熄火时的抖动程度;
2、在发动机熄火时产生一个完全关闭动作,避免因为喷油嘴等部件的故障而产生熄火困难的现象;
3、在发动机执行微粒过滤器再生程序时,通过控制进气量的大小(其实质是控制空燃比)并配合额外喷射的燃油(后喷射和次后喷射)从而达到控制微粒过滤器的再生温度的目的;
4、在没有装备VGT的车辆上,为了弥补发动机低速时排气压力不足的问题,当发动机电脑启动EGR后,可以根据需要收窄电子进气控制阀的开度,利用节流效应增强EGR的工作效率。
在欧3、欧2排放标准的柴油机上,一般使用的是结构简单得多的“气动控制进气翻板”(如图)。但是气动控制进气翻板无法完成刚才说到的第3、4个功能项目,因此在跨入欧4时代后,它被淘汰就显得顺理成章了。
出于控制精度需要,这个部件在更换新零件后需要用检测仪连接发动机电脑进行初始化设置,否则可能出现发动机性能和排放控制的相关故障及点亮发动机警告灯。
这个在电子进气控制阀旁边的安装在进气歧管上的形状有点古怪的东西,相信能够准确叫出它的名字的人应该很少,因为它基本不会出现在欧4排放标准以下的柴油机上。它叫做电子涡流控制阀ESCV(
Electrical Swirl Control Valve ),这个控制器内部集成有直流电机、减速齿轮、位置传感器等零件。控制器连接着一根横向贯穿进气歧管的转轴,转轴上安装有4个节流阀板,每个节流阀板对应着每个气缸的同一侧的一个进气道。在中低转速、负荷下,发动机电脑通过向进气涡流控制器发出控制指令,可以完全关闭相应的进气道。由于每一气缸都是由两个平行的进气通道进气的,这样,当其中一个进气道被节流时,进气量的差异会使气缸内产生强烈的旋转的涡流。这种涡流有助于强化柴油的雾化效果,使燃料燃烧得更加完全,提高燃油经济性和排放的清洁度。在高速、高负荷下(3000rpm以上),进气涡流控制器会根据发动机电脑指令完全打开相应的进气道,以确保发动机的最大输出功率。
出于控制精度需要,这个部件在更换新零件后需要用检测仪连接发动机电脑进行初始化设置,否则可能出现发动机性能和排放控制的相关故障及点亮发动机警告灯。
这个就是发动机燃油系统的喷油嘴。柴油索兰托2.5的车主一定有种似曾相识的感觉吧。但是别误会,两者仅仅只是外形相似而已,其内部结构和控制方式大相径庭。这是目前量产车上装备的最先进的压电晶体式喷油嘴,最高工作压力1800bar(1bar=1.02kg/c㎡,这个压力大约近似于把一台索兰托3.8的全部重量集中压在一个成年人的中指的指甲盖上),最高工作电压达200V,8孔式设计(柴油索兰托2.5----电磁阀喷油嘴,最高工作压力1350bar,最高工作电压80V)。
共轨柴油喷射系统因为工作压力巨大,因此要制造一个符合要求的喷油嘴电磁阀非常困难,由于螺线管、电容器、电磁铁、针阀等零件的物理特性所限,无论如何改良,电磁阀控制式喷油嘴在执行发动机的打开和关闭指令时,针阀实际动作总是会和指令存在200~250微秒的迟滞(实际喷油动作和指令之间的迟滞更大),从而对发动机动力、排放产生了一些不利影响。为了提高控制精度应对日益苛刻的排放法规,压电晶体控制式喷油嘴应运而生,它的反应速度比电磁阀控制喷油嘴快4倍以上,比较完美地解决了针阀迟滞现象带来的不利影响。注意,只是比较完美而已,目前西门子、博世等巨头正在研究、试验阶段的压电晶体控制直动式柔性喷射系统,其喷油嘴本身可以通过精确控制喷油针阀的升程大小和开启时间实现喷油率的几乎是随心所欲的变化(现时所有品牌生产的喷油嘴的喷油针阀升程都是固定的,喷油率变化的可控度仍然很有限),性能比目前的系统更加优秀。
为了达到在燃油经济性、发动机噪音、排放、动力性能、系统零件耐久性等几个硬性指标上的和谐统一。在装备微粒过滤器的欧5排放发动机上,发动机电脑可以根据驾驶员意图、发动机转速负荷、DPF监测传感器信号等参数控制压电晶体喷油嘴在一个工作循环中进行1~5次燃油喷射(这5次喷射的名称分别是----预喷射、引导喷射、主喷射、后喷射、次后喷射)。这是共轨系统和其他柴油喷射系统在燃油喷射控制方面最巨大的分别,普通柴油喷射系统只能在一个工作循环中进行一次喷射动作,卡特皮勒、大众的泵喷嘴通过独特设计可以在主喷射之前加入一次预喷射,然而它的可控程度非常有限;而在装备氧化催化器的欧4排放发动机上,最高喷油次数被减少至3次(取消后喷射和次后喷射)。这5次喷射动作的作用大致如下:
预喷射(Pre Injection或Pilot2)----发生在活塞距离上止点仍有很大的提前角时,喷入燃油量极少,这时燃油不会被压燃,只会与空气充分混合,其功用在于改善燃烧环境,降低排放。预喷射基本上没有动力贡献。
引导喷射(Pilot Injection或Pilot1)----发生在活塞距离上止点较大的提前角时,喷入燃油量极少,这时燃油会连同之前预喷射喷入的燃油一起被压燃,气缸内压力显著上升。引导喷射基本上没有动力贡献。
主喷射(Main Injection)----活塞到达上止点后(根据需要也可能在上止点之后),主喷射启动,大量燃油被喷入汽缸并迅速混合燃烧,气缸内压力急剧增加。由于之前引导喷射已经显著提升了汽缸内的压力,因此此时汽缸内压力的上升曲线就不会过于陡峭,其直接结果就是发动机的工作噪音被大大降低了。主喷射是发动机动力的来源。相较于传统柴油机,共轨柴油机的主喷射起始时机经常要延后得多,这主要出于改善排放的目的。较低的燃烧温度以及延迟的燃油喷射有助于降低NOX的排放量。但是如果延迟过多时,HC的排放量和燃油的消耗率就会增加,并且会引起大负荷工况下微粒(PM)排放过多的问题。根据一份内部的技术资料,如果主喷射起始时刻偏离1°(曲轴转角),那么NOX的排放量可能会有接近5%的差异,在提前方向上偏离2°可引致气缸压力增加10公斤以上,而在延迟方向偏离2°则会令排气温度增加20摄氏度。在调节起始喷射时,如此高的灵敏度需要共轨系统配备运算速度极佳的处理器和很高精度的传感器和执行器。
后喷射(After Injection)----主喷射结束后活塞继续下行,在工作行程接近结束时,此时根据需要可以启动后喷射。后喷射喷入的少量燃油被点燃后,会连同主喷射中未完全燃烧产生的部分炭黑微粒(PM)、CO、HC发生二次燃烧,从而令到最终排入排气系统的炭黑微粒大大减少,能有效改善排放并减轻氧化催化器(DOC)和微粒过滤器的负担。后喷射同时具有提高排气温度的作用。
次后喷射(Post Injection )----在排气行程期间,发动机电脑根据需要可以实施次后喷射,启动微粒过滤器的“再生程序”,经由进气歧管上的电子节流阀以及DPF上的温度传感器的配合,发动机电脑可以精确地控制微粒过滤器的再生温度,从而使微粒过滤器温度处于一个可控的、高效的、安全的范围内。
喷嘴后部侧边那根像小指般粗细的橡胶管子是收集喷油嘴的回油的,和博世第一、第二代共轨系统的无压力回油完全不同的是,这段回油管通过末端的一个调压装置把管道的压力总是恒定在一个不高于10kg的压力,这个压力用于放大压电晶体的伸缩行程从而实现对喷油针阀的精确控制(这句话的另一个意思是,第三代共轨系统的喷油嘴针阀仍然不是直动控制的)。由于是高压式回油,因此第三代共轨系统使用这种结实的回油管是必须的。
细心的车友可能会注意到喷油嘴的顶部有一个7位的由英文字母和*伯数字组合而成的编码。这是喷油嘴的精度校准编码,整个编码由IQA编码 (Injector Quantity Adjustment)和IVA编码(Injector Voltage Adjustment )组成,包含着喷油嘴的“油量&时间” 信息和压电晶体的电压特性信息,发动机电脑根据编码对供应到各喷油嘴的驱动电流及各缸喷油量进行精确修正,以弥补喷油嘴在制造环节中的微小精度偏差。当更换了新的喷油嘴或各个气缸之间的喷油嘴被互换后,必须通过专用检测电脑把这个编码重新按安装顺序正确输入到发动机电脑中,否则极易造成怠速不稳、加速不良、排放恶化及点亮发动机警告灯。博世的第一代共轨系统没有使用这种匹配方式,它可以简单地通过组合喷油嘴头部的“X”“Y”“Z”字母或“C1”“C2”“C3”标识顺序达到匹配的目的。比第一代共轨系统更低阶一点的系统(如长*皮卡)就简单得多了,完全没有匹配标识,可以自由互换而无需担心不良影响。
不过,精度下降必然引起性能的下降,这是个恒古不变的真理。
闲话:
留意一下各个品牌的喷嘴的精度校准编码,会发现一个有趣的现象----这个编码正随着喷油嘴精度的提高变得越来越长。博世的校准编码就从最初的简单的“X、Y、Z”字母发展到7位编码以及最新的装备起亚U1.6L 二代发动机的喷油嘴的8位编码。德尔福则更有意思,它最新的装备起亚U1.4L 二代发动机的共轨系统的喷油嘴的校准编码----德尔福称之为C2I编码(Individual Injector Correction Code)----由20个英文字母及*伯数字组成,这比先前的使用在特拉卡、嘉华或双龙雷斯特的喷油嘴整整多了4位。我好奇的是,未来德尔福会否把这个传统一直传承下去,以致将来这个编码长到让维修技师们破口大骂的地步?我们不妨微笑着拭目以待。
汽车工程业界把目前市面上的柴油共轨喷射系统分成两代,区分标准就是喷油嘴的结构及控制方式。使用电磁阀作为执行器的统称为第一代共轨喷射系统,使用压电晶体作为执行器的统称为第二代共轨喷射系统。不过由于各大品牌的共轨系统的开发时间和实际控制方式的差异,各个品牌又分别为自己的不同时期的产品套用自己的划分标准。按照业界标准,博世的第三代系统也只能被称为第二代共轨系统,前面提到的正在研究试验阶段的压电晶体直动柔性喷射系统才是真正的第三代共轨喷射系统。
喷油嘴是共轨系统内除了控制电脑以外最为复杂精密的部件,同时也是柴油共轨喷射系统故障率最集中的部件。当燃油含有过多的杂质时,喷油嘴比较容易产生堵塞或因为控制针阀卡滞、损伤而导致压力泄漏等故障。当控制针阀损坏后,喷油嘴基本上就等同于报废了,虽然有些维修中心可以提供喷油嘴修复服务,但是根据经验,这些经过修理的喷油嘴的状态和使用寿命是无法和原装部件相提并论的。因此,根据实际油品状况实施正确的柴油滤清器保养作业是很关键的。

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