关于上汽大通全领域MPV2.0 TGi发动机性能分析

描述

作为上汽大通最新推出的一款全领域MPV,大通G10外形尺寸几乎超越了所有同级别车型,搭载由上汽集团最新自主研发的2.0 TGi发动机,匹配采埃孚 6速自动变速器,不仅能够满足该车型在商务领域的需求,在家庭用车领域也获得了市场认可。其中,代表上汽集团全新一代CUBE-TECH MGE动力总成的2.0 TGi发动机更是至强之芯,与G10车型的结合堪称经典,备受业界关注。

MGE 2.0TGI发动机是上汽推出的新一代CUBE-TECH动力总成,由上汽集团与通用汽车联合研发,该动力总成分为MGE和SGE两个系列,在这套全新动力总成中,MGE系列将提供1.8T、2.0L、2.0T 3款中等排量发动机。而SGE系列则主推小排量涡轮增压产品,包括有1.0T SIDI、1.4T SIDI和1.5T SIDI等机型。

新型MGE 2.0 TGi发动机

大通G10所搭载的这台2.0TGi发动机此前曾少量搭载在上汽荣威950上,在动力参数上和上汽荣威950基本一致,但大通G10作为一款全领域MPV车型在动力调教上又有所不同。
该发动机集成涡轮增压技术、缸内直喷技术、可变气门正时技术,采用终身免维护第二代涡轮增压系统、变排量机油泵、长寿命中空充钠气门技术和低噪自调节静音链正时系统,最大功率达160 kW,峰值扭矩350 N·m。相比2.0 L自然吸气发动机功率提升了50%,扭矩提升70%,而燃油经济性提高30%以上,实现了高效动力,低燃油消耗的设计目标,排放符合欧V标准(表1)。

发动机

表1 MGE 2.0TGi发动机技术参数

车型 上汽大通G10
发动机型号 MGE 2.0 TGi
气缸排列 直列4缸
排量/L 2.0
发动机本体 全铝
增压器形式 霍尼韦尔高效、低惯量涡轮增压
配气机构 全可变相位气门正时
燃油系统 博世GDI缸内直喷
气门传动系统 低噪自调节静音链传动
最大功率/kW 160(5 000 r/min)
最大扭矩/(N·m) 350(2 000~4 000 r/min)
排放标准 欧V
变速箱 采埃孚6速手自一体变速器

GDI燃油喷射系统

MGE 2.0TGI发动机采用目前高性能发动机普遍采用的GDI燃油缸内直喷技术,相对于进气道喷射发动机,避免了进气道湿壁现象的产生,在提高燃油效率的同时,避免了发动机运行积碳的风险。此外,GDI缸内直喷系统可以有效降低发动机在冷起动过程中的HC排放,提高发动机的瞬态响应速度。

该燃油喷射系统由博世公司提供,系统压力达15 MPa。采用中置直喷技术,燃油由高压油泵通过高压油管向内泵输送,喷油器将高压燃油以一定脉宽喷入燃烧室内,通过轨压传感器负责监控油轨内油压,并将信号反馈给ECU来控制喷油压力和喷油量。油轨传感器的工作压力为0~20 MPa,响应时间为2 ms。MGE 2.0TGI发动机所采用的高效燃油喷射系统可以承受29 MPa的工作压力,使用寿命不低于17万公里或10 年。

全可变气门正时系统

如上文所述,MGE 2.0 TGI发动机的进排气机构采用全可变气门正时机构。该机构主要由叶片式液压调相器、电磁阀、凸轮轴相位传感器、曲轴相位传感器和发动机控制单元组成。在该系统中,具有2个液压室,分别为气门正时提前室和气门正时延迟室,这2个液压室位于凸轮轴链轮支架和凸轮轴转子之间,通过机油泵为液压室提供机油。2个液压室的液压水平由油压控制阀来控制,按照发动机运行条件调整凸轮轴链轮和凸轮轴相位,以获得最优化的配气效果。(1)在怠速或低负荷工况下,因为考虑到燃油经济性和发动机运行的平稳性,气门正时系统尽可能推迟打开进气门,提前关闭排气门,采用较小的气门重叠角,以改善燃烧的稳定性;(2)在中等负荷工况下,不仅要考虑输出动力,还要兼顾燃油经济性,此时气门正时系统适当提前打开进气门,适当推迟关闭排气门,采用较大气门重叠角,以增加内部EGR率,提高空燃比,有效降低NOx和HC排放,降低发动机的磨损;(3)在中低转速高负荷工况下(爬坡状态),动力需求显著增加,此时进气门更早关闭,排气门适当推迟打开,以获得更强力的中低速扭矩输出;(4)在高速高负荷工况下,由于进气速度高,为了尽可能提高进气效率,正时系统将进气门推迟关闭,排气门提前打开,以提供更充沛的动力输出。MGE 2.0TGI发动机采用的全可变气门正时系统有效改善了全负荷扭矩特性,提高燃油经济性和低速稳定性,并在一定程度上改善了车辆的尾气排放。

高效低惯量涡轮增压器

为了进一步提高增压发动机的工作效率,MGE 2.0 TGi发动机采用了霍尼韦尔最新一代高效涡轮和轴承系统的涡轮增压器。该涡轮增压器匹配了小惯量涡轮,在提升涡轮工作效率的同时,提高瞬态响应效率,与上一代涡轮增压技术相比,增压压强可以达到2.4个大气压,动力性能可以增强20%~30%。从而显著提高整车的驾驶性能和燃油经济性,并改善了整车排放。同时,在涡轮侧安装有电子再循环阀,有效降低了增压器工作噪声。

与涡轮增压器配套的是高滚流比进气道和4-2-1型排气歧管,除了用于提高进气效率以外,还可以更好的改善排气背压,增强涡轮增压器的工作效率和运行稳定性。

静音链传动系统

与全气门可变正时系统相匹配的是全新开发的低摩擦静音链传动系统。MGE 2.0TGI发动机采用双顶置凸轮轴设计,分别配置有2个独立的相位调节器,通过进排气相位调节,可以同时实现进气和排气凸轮的配气正时,采用的低摩擦静音套筒链传动系统具有良好的抗磨损性和耐久性,同时优化了其静音和抗谐振性能。

6速手自一体变速器

全新上汽大通G10 2.0TGi车型采用的是德国采埃孚生产的同轴行星型6速手自一体变速器,最大输入扭矩440 N·m,配备带可控锁止离合器的液力变矩器,对锁止离合器单元的控制及闭合操作1速至6速均可行,带电子集成变速器控制(EGS/TCU)的液力控制单元(HGS) 和自诊断系统,通过电子液压换挡控制,提供手动换挡模式,重量仅78 kg,使用寿命达21万公里以上。

其他先进技术

MGE 2.0 TGi发动机的其他技术亮点还包括活塞顶部的浅盆化设计,可以让混合气混合更充分,燃烧室更靠近火花塞,易于提高发动机冷起动性能,改善燃烧效率。此外,发动机的本体采用高刚度铝合金材料,在保证发动机轻量化的同时提高缸体了强度,并达到先进的整体NVH性能效果,保证了发动机在运转时的低摩擦和低噪声。在发动机冷却系统方面,采用了集成式机油滤清器,实现冷却水温和机油温度的快速控制,通过电子节温器和电子水泵开关,实现了发动机的快速暖机。

在生产制造过程中,通过大量使用机器人、航天级高精度数控机床、在线监测、激光防错和红宝石自动补偿等高新技术,MGE 2.0 TGi发动机的制造精度远高于国内同类产品。

总结

上汽MGE 2.0 TGi发动机集成了多种先进技术,在自主品牌产品中具有很强的技术领先性,不仅能够满足上汽大通商务MPV的动力需要,将来,这款发动机还将出现在上汽集团的其他车型上,并有望成为上汽具有代表性的一款动力配置。

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