第二章 发动机系统

第一节 发动机的类型及其结构特点

一、通用轿车发动机类型

上海通用轿车的发动机技术发展非常迅速，相继推出多种新型发动机，各种发动机的配置车型见表2-1。

注：1马力=0.735kW。

二、几种发动机的结构特点

1.3.6L SIDI全铝智能直喷发动机

融合全球尖端科技的3.6L SIDI全铝智能直喷发动机凭借出色的燃油经济性和绝佳的动力输出，在强手如林的竞争中脱颖而出，两次荣膺“全球十佳发动机”的殊荣。该发动机最大功率提升15%，最大扭矩增加8%，拥有同级中最高的310马力输出功率，从而铸就全新CTS6.3s的0～100km/h加速。作为同级别车中最高效的发动机，油耗更降低了3%，冷启动时碳氢化合物的排放减少了25%，大幅超越全球的严格排放标准，是一款性能与环保兼具的新时代发动机，真正实现了“更高性能、更低油耗、更少排放”的前沿绿色科技优势。该款发动机目前还匹配在别克昂科雷车上。

3.6L SIDI全铝智能直喷发动机的外形如图2-1所示。

2.3.0L SIDI智能直喷发动机

3.0L V6SIDI智能直喷发动机是继享誉盛名的3.6L SIDI智能直喷发动机后，通用汽车最新推出的直喷发动机。这款3.0L智能直喷发动机采用了包括缸内燃油智能直喷、D-VVT电子可变双气门正时技术以及最新的ECM发动机管理模块等先进技术，最大功率可达190kW以上，最大扭矩接近300N· m，在迸发强劲动力的同时，降低油耗和排放，尤其是冷启动碳氢化合物排放最高可降低25%，体现性能与环保兼顾的出色平衡。SIDI智能直喷技术全面阐述了“更好性能、更低能耗、更少排放”的产品趋向。

3.0L SIDI智能直喷发动机如图2-2所示。

3.ECO智能发动机

2.4L ECO智能发动机是ECOTEC第四代最新产品，是全球普及率最高的四缸发动机系列之一，来自德国欧宝最高科技，获得十佳发动机称号。低转速大扭矩，高转速高功率，动力强劲，经济节油，其主要技术参数如表2-2所示。

2.4L ECO智能发动机具有以下特点：

（1）D-VVT电子控制可变气门正时系统。君越的发动机采用了D-VVT电子可变进、排气门正时系统，可以改变进、排气门的打开及关闭时间，实现了低转速高扭矩，高转速高功率，并且提升了燃油经济性，降低了氮氧化物的排放。

（2）双对旋平衡轴。两根平衡轴以两倍于曲轴的转速运行，消除惯性振动，抵消直列四缸发动机运转时产生的往复惯性垂直振动，提供优秀的降噪减震特性。从设计上保证了发动机平稳运转，进而达到V6发动机的平顺性。

（3）DOHC双顶置凸轮轴。进、排气门的开、闭分别由两根凸轮轴控制，单独控制有利于气门打开与关闭时间的更为精确，提升发动机的动力效能。

（4）轻量化全铝合金构造。缸体、缸盖采用铝合金材质，先进制造工艺使得发动机重量下降20%，只有128kg，相应车重下降，油耗也降低。

（5）COP笔式点火线圈。2.4L ECOTEC发动机将火花塞和点火线圈“合二为一”，且由数字式精确控制为每缸点火，使点火更加精确，增进燃烧，提高节油能效。

（6）油冷喷注纳米活塞。君越的发动机通过纳米技术进行活塞聚合物涂层处理，而油冷活塞在发动机运转时，强化向活塞底部喷射油雾，降低了活塞温度，使活塞与缸体更加耐磨，并减轻了冷启动噪声，还有助于控制积炭，防止爆震。油冷喷注通过延长活塞寿命来延长发动机使用寿命。

（7）欧IV排放标准。ECM软件升级使君越的三元催化器预热更快，更早作用，排放标准提升为欧IV，有效降低了尾气中的氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等有害物质，使排放更为环保。

（8）电子节气门。由电子控制元件综合感应加速踏板位置和脚踩踏板的速度，精确控制节气门的打开角度，实现发动机全范围内的最佳扭矩输出。

（9）自动调整式全钢正时链条。驱动系统与凸轮轴正时系统和水泵驱动系统均为免维护的全钢链条驱动。

4.2.0T发动机

2.0T发动机是带涡轮增压缸内直喷式发动机，型号为LDK。2.0T发动机的机械基础部分与2.0L、2.4L发动机相同，但控制系统不同，增加了缸内直喷和涡轮增压两项新技术。

2.0T发动机的外形见图2-3。

2.0T发动机的基本参数见表2-3。

5.1.6L和1.8L DVVT发动机

1.6L DOHC DVVT发动机的代号为LDE，1.8L DOHC DVVT发动机的代号为2HO。1.8L2HO发动机外形如图2-4所示。两种发动机的技术参数见表2-4。

1.6L（LDE）发动机由雪佛兰T255的车型上的发动机A16XER修改而来。它的主要特点是采用了VVT技术和电子节气门控制全新的发动机管理系统，各项参数见表2-5。

1.8L（2HO）发动机（各项参数如表2-6所示）是通用所生产的一款1.8L系列第3代的发动机。它的设计是为了取代第2代发动机Z18XE（1998款）。

1.6L和1.8L发动机都采用了SiemensSimtec76发动机管理系统，各传感器和执行器及各部件的布局相同。两款发动机都采用MAP进气歧管绝对压力传感器来判断发动机的进气量、负载及转速的变化。

ECM通过MAP信号、IAT信号、RPM信号、EGR信号进行进气量计算。MAP传感器是一个三线传感器，内部压电元件将压力信号转换成电信号。MAP内部有一个密封的压力参考腔，通过测量实际的压力差来确定进气歧管的绝对压力。进气量是计算燃油量及点火正时的主要参数。当发动机未运行时，MAP的压力就是大气压力值。

6.1.6T涡轮增压发动机

1.6T涡轮增压发动机是英朗XT的动力性能的代表。这款涡轮增压发动机已在新君威上崭露头角，它集成了当前尖端技术，具有高性能、轻量化、超耐久的优异特质。借助全新优化的增压器技术，可爆发出135kW最大功率，升功率达到破纪录的84.4kW/L，澎湃动力不仅同排量中无出其右，更越级凌驾于2.4L自然吸气发动机和市场上同类1.8T发动机之上。超凡驾驶感受还来源于超大扭矩，在1980～5400r/min超宽转速范围内持续输出235N·m最大扭矩。此外，独有的Superboost超推进功能可轻松释放出更多扭矩，在5s内将最大扭矩飙升至266N·m，从而使英朗XT1.6T车型在9s内即可完成0～100km/h的加速，成就同级无法比肩的动力标杆。

1.6T涡轮增压发动机的气缸盖和进气歧管采用铝合金材质，铸铁缸体为薄壁轻量化设计，16气门，排气门为中空钠冷式独特设计。集成式涡轮增压器与排气歧管一体安装，减少了空间占用，并且响应时间更快，性能更好；机油冷却器则集成了环保型机油滤清器，定期维护时可以只更换滤芯而不必整体更换，节省用户开支也更加环保。铸铝结构油底壳具有更好的导热性、更轻的质量和更优秀的NVH静音效果。底置隐藏式催化器使废气得到更快速的转化，使整车满足欧Ⅳ排放标准，并具备升级欧Ⅴ的能力。

1.6T涡轮增压发动机的外形如图2-5所示。

7.1.2L S-TEC Ⅱ和1.4L S-TEC Ⅲ发动机

1.2L S-TECⅡ发动机的代号为LMU，外形如图2-6所示。1.4L S-TECⅢ发动机的代号为LCU，外形如图2-7所示。

这两款发动机都源自通用全新开发的全球小排量发动机GLOBAL平台，同属于S-TEC系列机型，此系列发动机未来也将装配在欧洲的欧宝品牌旗下的小排量产品和赛欧上，该系列发动机都采用直列4缸、双顶置凸轮轴（DOHC），16气门、SFI顺序多点燃油喷射、ECM控制模块、LEGR线性排气再循环阀、终身免维护正时链条驱动技术。

1.2L曾用在雪佛兰乐骋、上汽通用五菱雪佛兰乐驰上，最大功率为64kW（87马力）。对于装配手自一体EMT变速器的车型采用E-Gas电子节气门，装配MT手动变速器的车型，则仍采用拉线式的节气门控制；点火系统采用的是无分电器双缸同时点火方式；此外为了进一步提升动力性能和降低油耗，还采用了PDA（PortDe-Activation）可变进气口截面技术。这是一种创新的发动机进气技术，此技术的工作原理是在每个气缸两个进气门对应的其中一个进气道内安装一个阀门，并将这四个阀门串联在一起，形成一轴四阀联动结构，轴由一个真空膜片驱动，真空膜片的真空管路由发动机控制模块控制的PDA电磁阀控制，当发动机转速低于2200r/min时，PDA阀门组处于关闭状态，此时每个气缸相当于只有一个进气门，而另一个进气门对应的进气口截面始终被阀门堵住了，当这个进气门打开时会形成切向进气气流，在燃烧室内形成涡流效应，使油气混合更快、更均匀，从而改善了燃烧性能，大大提高了中低速时的燃烧效率。当发动机转速高于2200r/min时，ECM接通PDA电磁阀电路， PDA电磁阀打开，将真空膜片与真空罐之间的管路接通，真空膜片动作将PDA阀门组打开，此时每个气缸的两个进气门通道全部打开，从而减少了泵气损失，也就是减少了高速时进气歧管进气阻力造成的功率损失。此技术使发动机在不同转速下始终获得最佳进气效率，大幅增加燃烧效率，试验表明采用PDA装置后可以使发动机的油耗降低3%～5%，怠速降低至650r/min，并且可以通过欧洲Ⅳ排放标准。

1.4L发动机最大功率为76kW（98.8马力），除具有1.2L发动机技术特点外，点火系统采用的是无分电器单缸独立点火方式；为进一步提升动力性能和降低油耗，不仅采用了PDA可变进气口截面技术，而且还采用了VGIS可变进气管长度技术，此技术的工作原理是当发动机转速低于4500r/min时，采用长的进气道，充分利用进气气流的惯性，提高进气效率，从而提高中低速时发动机的输出扭矩；当发动机转速高于4500r/min时，转换成短的进气道，从而减少了高速时进气歧管进气阻力造成的功率损失，提高高速区发动机的输出功率。此系统的组成元件和工作过程与PDA系统相似，也是由ECM控制VGIS电磁阀以开启或关闭真空膜片的真空管路，真空膜片驱动进气歧管内的控制阀转动，实现长短进气道的转换。采用可变进气道系统（VGIS）可以加宽发动机的扭力输出曲线以满足不同的驾驶需求。

此款发动机不论与哪一款变速器配合使用，均采用E-Gas电子节气门。

1.2L和1.4L发动机均采用磁电式曲轴位置传感器，但是两款发动机的曲轴位置传感器及变磁阻转子的安装位置及形状不同，1.4L发动机的变磁阻转子是一个特殊的转轮，安装在曲轴第5道主轴径前，曲轴位置传感器安装在缸体上；而1.2L发动机的变磁阻转子则是直接在飞轮上加工的，与飞轮是一个整体，磁阻圈位于启动机齿圈的后面，而曲轴位置传感器则安装在变速器壳体上。