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全方面解读ECOTEC(LDK发动机)

2024-04-04 14:32:01科技帅气的蚂蚁
君威 君越2 0T采用了代号为LDK(欧洲代号:A20NHT)的ECOTEC GEN II发动机,这是国内市场上为数不多的能与福特GTDi 2 0T 大众TSI 2 0T相

全方面解读ECOTEC(LDK发动机)

君威/君越2.0T采用了代号为LDK(欧洲代号:A20NHT)的ECOTEC GEN II发动机,这是国内市场上为数不多的能与福特GTDi 2.0T/大众TSI 2.0T相抗衡的产品,这款发动机源于2007年首次应用于庞蒂亚克Solstice GXP上的Sidi(火花点火直喷)涡轮增压ECOTEC发动机(代号LNF)。本文将以代号为LDK的ECOTEC GEN II发动机为例来说明该系列发动机的特点。

Ecotec第二代发动机的过去寿命:

ECOTEC GEN II的首款产品,代号为LNF的纵向发动机。

2007年,一款涡轮增压缸内直喷ECOTEC发动机被引入庞蒂克Solstice GXP和土星Sky RedLine,其代号为LNF。这台ECOTEC LNF发动机垂直排列,排量为1998cc。

由于采用了同缸径(86mmX 86mm)的方缸结构,可以兼顾低速扭矩和高速爆发力。诞生于80年代末的丰田3S-FE/3S-GE/3G-GTE发动机以及近几年的本田K20A和三菱4B11T都采用了这种方缸结构。LNF发动机压缩比9.2:1,最大增压压力1.4bar,最大功率190kW/5300rpm,最大扭矩350Nm/2500~5250rpm。

作为LDK/LHU发动机的始祖,LNF发动机具有以下特点:

LNF发动机——LDK和LHU的性能版本

LDK和LHU版本的ECOTEC GEN II发动机的压缩比在LNF发动机的基础上提高到9.3: 1。LHU在LDK的基础上增加了对E85生物燃料的支持。国产君威/君越2.0T上的发动机是代号为LDK的版本。君威GS国产版采用LDK版。国外版君威GS采用LHU版。

君威/君越上的ECOTEC 2.0T一度被说是来自萨博LK9。

萨博LK9又名B207,有低功率版本(B207L:129 kW/5500 rpm;265Nm/2500~4000rpm)和高功率版(B207R:154 kW/5300 rpm;300Nm/2500~4000rpm),属于第一代ECOTEC发动机。君威/君越上的ECOTEC 2.0T属于第二代ECOTEC发动机。LK9和LDK在气缸结构上有很多相似之处。但是,作为上一代ECOTEC产品的一个分支,LK9并没有采用双VVT气门正时技术。所以从高级的角度来看,LDK比LK9高一个级别。

低LDK发动机技术分析;

独特的双反转平衡轴结构

作为标准的四冲程发动机,发动机乘坐舒适性不如直六或V6发动机是必然的。所以在发动机内部设置平衡轴是理所当然的。平衡轴减振的原理是利用偏心轴旋转产生与发动机振动相反的振动,从而达到减振的效果。发动机平衡轴的设置一般有两种方法:1。它设置在曲轴下方,由曲轴通过相应的齿轮驱动,所以结构比较紧凑。2.布置在气缸两侧,由曲轴通过链条驱动,减振效果好。

当平衡轴转速与曲轴转速相同时,可以消除发动机运转时产生的一阶振动;当平衡轴的转速是曲轴转速的两倍时,发动机运转时产生的二阶振动可以消除。阶数越高,振幅越小,对发动机的影响越小。

在LDK发动机的双平衡轴中,其中一根与曲轴同速旋转,消除了发动机的一阶振动;另一根轴的转速是曲轴的两倍,消除了发动机的二阶振动。LDK发动机的双反转平衡轴机构使其运转平稳。

作为竞争对手,福特EcoBoost GTDi 2.0T发动机的平衡轴位于曲轴底部;大众2.0TSI的平衡轴类似于LDK发动机,位于气缸两侧。而小排量低功率的大众EA111 1.4TSI发动机并没有设计平衡轴。

钠冷风阀技术

中空钠冷气门技术主要用于柴油机。由于直喷式涡轮发动机内部工作温度高,排气阀工作环境恶劣,因此引入了钠风冷阀技术。通用Ecotec LDK发动机的排气阀使用钠空气冷却阀。钠空气冷却阀是中空的,阀中心的空腔将充满金属钠。阀门工作时头部温度很高,钠吸热气化上升到阀杆顶部被冷却水散热,提高了阀门的散热能力。

单涡轮和双涡管,增压压力为1.25巴

LDK发动机采用单涡轮双涡管轻型涡轮,最大增压压力为1.25bar,最大增压值略高于福特EcoBoost GTDi发动机的1.2bar。涡轮的涡卷1与1、4缸的排气阀相连;涡轮的涡卷2与气缸2、3的排气阀相连。双涡管的优点是减少了涡轮的迟滞效应,也减少了排气时各缸的相互干扰(LDK发动机点火顺序为:1-3-4-2)。

与大众TSI和福特EcoBoost一样,通用Ecotec LDK采用了单涡轮双涡管的废气涡轮,以减少涡轮滞后效应,使发动机具有更好的响应性。然而,像宝马N54这样使用一大一小双轻型涡轮来减少涡轮滞后效应的发动机系统越来越少了。就连宝马自己也意识到了双涡轮系统的复杂性,因此在改进的N55发动机上改变了单涡轮和双涡管的设计,并大大简化了外围的进排气系统,以提高性能。

外部中冷器可降低温度200

通用Ecotec LDK发动机使用外部中冷器。有资料显示,中冷器可以降低压缩空气温度200摄氏度左右,对提高进气效率有很大帮助。

缸内直接喷射,轨压为50-150bar。

通用Ecotec LDK发动机使用博世生产的高压油泵。这台高压油泵配有电控燃油计量阀,可以精确控制喷油量。通用Ecotec LDK发动机的高压燃油轨中的燃油压力为50-150bar。其最大喷射压力与福特EcoBoost GTDi和大众EA888 TSI发动机一致。估计通用、福特、大众都采用了博世汽油直喷技术,所以参数都差不多。

双可变气门正时技术

通用Ecotec LDK发动机采用双可变气门正时技术,可以调节进气门和排气门的正时。通用Ecotec LDK发动机使用的凸轮轴调节机构是叶片式的,所以更精确。一般Ecotec LDK发动机的进排气凸轮调节机构,可以使相应的凸轮实现最大25度的最大转角。

总结:通用Ecotec LDK发动机的涡轮增压技术、缸内直喷技术、可变气门正时技术,可以媲美业界顶级的福特EcoBoost GTDi发动机。其独特的双反转平衡轴和钠冷排气阀进一步优化了通用Ecotec LDK发动机的性能和乘坐舒适性。通用Ecotec 2.0T发动机荣获“沃德汽车世界”称号,成为2011年全球十大发动机之一。