文:毛永俊、安海權
全新哈弗H6技術亮點解讀(上)
文:毛永俊、安海權
2017年4月19日,全新一代紅藍標哈弗H6正式上市。作為哈弗家族戰略級SUV車型,全新哈弗H6是基于全新平臺打造,是集“全新動力、全新安全、全新設計和全新技術”為一體的“四新之車”。與老款車型相比,全新哈弗H6無論外觀還是內飾都發生了較大的改觀,并配置了全新造型多功能方向盤、大尺寸液晶屏、全景天窗以及電子駐車制動等,現代感十足。第二代智能互聯系統除了車載多媒體、藍牙連接以及GPS導航等常用功能外,整套系統的最大亮點,還來自于其所提供的智能安防系統和APP車輛遠程監控等功能。
在安全性方面,全新哈弗H6的車身采用激光焊接技術,高強度鋼占比超65%,大幅降低事故中車輛變形帶給乘車人的傷害。全系標配了全方位6安全氣囊、博世第九代電子車身穩定系統(ESP)、上坡輔助控制(HHC)、陡坡緩降控制(HDC)以及胎壓監測系統。此外高配車型還搭載了車道偏離預警(LDW)、并線輔助(LCA)和倒車側向警告(CTA)等功能。
動力系統方面,先期上市的全新哈弗H6搭載了1.3 GDIT和 2.0 GDIT兩款發動機,匹配了7擋濕式雙離合器變速器。近日,長城又推出搭載1.5 GDIT發動機的新車型,從而給了車主更多動力選擇。3款發動機基本參數見表1。
為了讓廣大維修人員了解全新哈弗H6的特點,本刊編輯將對該車型的一些技術亮點進行詳細解讀。

表1 全新哈弗H6發動機基本參數
GW4B13增壓直噴汽油機由長城汽車股份有限公司自主研發設計并生產(圖1),采用缸內直噴、靜音鏈條正時、活塞冷卻潤滑、廢氣渦輪增壓器真空控制雙VVT以及液壓自調氣門等先進技術。

圖1 GW4B13發動機
(1)燃油系統
燃油系統主要由低壓油泵、汽油濾芯、連接管路、油軌噴油器總成、高壓油泵及炭罐電磁閥組成(圖2)。低壓油泵置于燃油箱內,由發動機控制單元通過繼電器控制。油軌噴油器總成上安裝了3線軌壓傳感器和峰保電流驅動噴油器;高壓油泵由進氣側凸輪軸驅動,溢流閥由峰保電流驅動;炭罐電磁閥常閉閥門由占空比控制,接收負荷、水溫等信號。燃油系統電路圖如圖3所示。

圖2 GW4B13發動機燃油系統
(2)冷卻系統

圖3 燃油系統線路圖
冷卻系統的主要組成包括:缸體前端由曲軸皮帶驅動的機械水泵;安裝于缸蓋后端分不同溫度打開的雙節溫器;全鋁材料制造的散熱器;占空比線性控制的電控風扇,以及水溫傳感器。其中,2個節溫器不能裝反,缸蓋節溫器為黑色密封圈,并標注有“88℃”字樣;缸體節溫器為紅色密封圈,并標注有“95℃”字樣(圖4)。雙節溫器的開啟溫度如圖5所示。

圖4 雙節溫器密封圈示意圖
冷卻系統中水循環的路徑是由水泵開始,經過機體本身,再通過節溫器來到上水管,然后進入到散熱器部分,最后進入下水管流回缸體中。在這里需要特別注意的是,變速器的冷卻系統由水箱上部取水,經電子水泵送入變速器箱體散熱,再由箱體流回下水管(圖6)。

圖5 雙節溫器打開條件

圖6 冷卻系統水循環示意圖
(3)潤滑系統
GW4B13發動機潤滑系統采用常規齒輪式機油泵,通過鏈條由曲軸驅動;機油濾清器座帶水冷循環散熱;缸體內安裝活塞冷卻噴嘴,結合飛濺形式共同冷卻、潤滑活塞;壓力傳感器安裝于氣缸蓋后端(圖7)。

圖7 機油濾清器座和冷卻器總成
當發動機轉速為800 r/min時,機油油壓應≥80 kPa;當轉速為3 200 r/min時,機油油壓應≥260 kPa,其他工況時油壓應為80~500 kPa。
(4)配氣正時機構
配氣正時機構主要由靜音正時鏈條、液壓張緊器、機油泵鏈條、凸輪軸位置傳感器以及VVT電磁閥等組成(圖8)。其中靜音正時鏈條選用的是齒形鏈,鏈條入齒角度更柔和、沖擊更小、更平穩,所以噪聲很小。凸輪軸位置傳感器為霍爾式3線位置傳感器(電源5 V、信號線5 V參考和搭鐵),VVT電磁閥為三位四通占空比控制閥,控制電路如圖9所示。

圖8 配氣正時機構組成

圖9 配氣正時控制電路圖
GW4B15發動機是由長城公司自主研發的一款全新發動機(圖10)。該發動機在國內首次采用了自主開發的CVVL連續可變氣門升程技術,并集成了二級可變排量機油泵、電控活塞冷卻噴嘴、缸蓋中集成有排氣岐管、GDI智能啟停、電控增壓器和頂置直噴噴油器等多項先進技術。據悉,GW4B15發動機共產生專利39項,其中發明專利30項,實用新型專利9項,并擁有超高的品質和燃油經濟性。

圖10 GW4B15發動機
(1)CVVL控制系統
常規發動機踩下加速踏板之后,節氣門才會打開,此過程需要一定時間,此時由于進氣歧管處于負壓,空氣吸入氣缸內阻力(泵氣損失)也會變大。而當進氣門升級為CVVL控制系統后,電子節氣門可保持一定開度,提高了進氣歧管壓力。當踩下加速踏板時,節氣門響應時間縮短,空氣吸入氣缸內阻力小,降低泵氣損失,從而改善油耗,提高發動機低速扭矩輸出和響應性,動力性和經濟性都會有效提升(圖11)。

圖11 CVVL控制系統
CVVL控制機構是在原配氣機構的基礎上,增加了連接臂、復位彈簧、中間搖臂、偏心軸和CVVL驅動電機,CVVL驅動電機位于進氣側的前端(圖12)。當偏心軸順時針旋轉至極限位置時,擺臂中心在調節臂的推動下繞滾子搖臂中心旋轉,此時滾子搖臂與搖臂型線基圓段接觸點向右移動(相對擺臂),從而實現最小氣門升程。當凸輪軸驅動擺臂繞其中心進行旋轉,擺臂推動滾子搖臂旋轉,向下壓動氣門,此時滾子搖臂和擺臂型線的接觸點如圖13所示,從而實現最大氣門升程。

圖12 CVVL控制機構組成

圖13 CVVL控制系統工作原理
(2)可變排量機油泵
可以根據發動機需求而改變流量,可降低發動機油耗、減少溢流功率的損失、減少油液發熱功率損失、提高容積效率、降低CO2的排放量(圖14)。
(3)電控活塞冷卻噴嘴
電控活塞冷卻噴嘴安裝于缸體側面(圖15),其優點在于可降低燃油消耗,改善排放質量,提高冷起動時氧化催化轉換器的工作效率。
(4)集成在缸蓋中的排氣歧管

圖14 可變排量機油泵工作原理

圖15 電控活塞冷卻噴嘴
排氣歧管采用輕量化材料,這樣的設計讓發動機結構更加緊湊,減少了零部件數量,降低開發成本,同時減少排氣熱能損失,有效降低油耗及排放。整體式結構設計可以減少噪聲的產生,縮短尾氣到增壓器的距離,快速加熱三元催化器,優化起動時的燃油經濟性。
(5)GDI智能起停系統
GW4B15發動機裝配了GDI智能起停系統,該系統由發動機控制單元、增強型起動機、AGM蓄電池、智能發電機和蓄電池傳感器等部件組成的。車輛行駛過程中,當車速超過10 km/h時,智能起停系統可被開啟。只要踩下制動踏板將車速降為0 km/h,發動機自動停機,當抬起制動踏板時發動機自動起動。其控制策略如圖16所示。

圖16 GDI智能起停系統控制
當發動機停機時,系統會自動檢測停機后的曲軸相位。而當發動機再次起動時,由起動機拖動發動機使其工作,并根據曲軸相位在其首循環的壓縮沖程內噴油點火,實現在一個沖程內著火,從而快速起動發動機(圖17)。

圖17 GDI智能起停系統工作
與普通智能起停系統對比,GDI智能起停系統的優點在于:起動時間短,能夠在0.3 s內實現起動;成本低,不需要加強的蓄電池,增加起動機壽命;優化空間大,通過優化起動控制策略,可以解決因頻繁起動帶來的起動機壽命短和蓄電池用電量大等問題。
(6)電控增壓器
電控增壓器具有較高的閉合力,能產生較高的扭矩,在低轉速的情況下就能達到最大扭矩(圖18)。因為電控增壓器能在部分負荷時主動打開,從而降低基礎增壓壓力,降低油耗和排放。同時在發動機加熱期間也能主動打開,可使催化器前的廢氣溫度提升10℃,從而降低冷起動時的排放。由于動態增加較快,在負荷增加時發動機加速性能得到改善。

圖18 電控增壓器
(待續)