东风C15TDR发动机慨览

文章来源：汽车动力总成发布时间：2020-10-19

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今天就让我们来看看C15TDR发动机各个部件的技术解析。

在上一篇文章中，我们讲述了广汽传祺第四代2.0ATK引擎，其高达42.10%的热效率刷新了目前中国品牌发动机公开认证的最高数值，同样，又有一台国内自主研发的发动机热效率超过40%，经中汽研华诚认证（天津）认证东风风神代号C15TDR发动机（高效版）热效率高达41.07%，而且（动力版）其凭借102kW/L升功率和217Nm/L升扭矩，通过了国家汽车质量监督检验中心净功率认证，将国内自主品牌发动机研发技术提升到较高水准。

图表1 C15TDR TE高效版

C15TDR发动机是基于平台化、模块化理念进行开发的，它把目前市场主流的发动机技术汇集：高压缩比、缸内直喷、阿特金森循环、350bar高压喷射系统、高滚流比进气道、高压冷却EGR、可变机油泵等，多达89项自主研发的技术专利和19项发明授权。当然，把这些技术汇集到整机上并不是什么难事，难的是各个部件之间的配合调校，才能使得机器最终的表现最佳。下面就让我们来看看C15TDR发动机各个部件的技术解析。

（一）高效燃烧系统

高压缩比+高滚流比：C15TDR发动机采用了高滚流比和高流量系数的同向双通道技术优化，让气流在气缸的运动更加的顺畅，使其滚流比相比上一代机型提升了21%。

高压冷却EGR：C15TDR发动机采用了EGR循环，将发动机产生废气的一小部分导入进气侧再度燃烧，主要目的为降低排出气体中的氮氧化物（NOx）并在部分负荷时可提高燃料经济性。EGR循环并不是什么新鲜的技术，但其作为近年来提升汽油发动机燃烧效率的有效手段之一，同时工程师们为C15TDR发动机研发了一套高压冷却EGR，通过发动机冷却水降低废气的温度，再通过气缸盖内的管道重返进气道，这样一来，既降低了废气温度，又使得排放质量进一步提升。

图表2高压冷却EGR

350bar缸内高压直喷：350bar高压喷射系统由博世提供，超高的燃油喷射压力可以大幅度降低颗粒物的排放（对降低PN颗粒物效果显著），喷射平均粒径（SMD）减少17%，改善混合气均匀性，降低炭烟排放，使得燃料的燃烧也会更加的充分，提高发动机的效率。虽然350bar高压喷射系统也有着不可避免的缺点，例如喷射噪音更大、对发动机的负载更大，但在严苛的排放法规面前，这些并不影响越来越多的车企引进350bar高压喷射系统。

图表3博世350bar高压喷射系统

中置DVVT（进排气气门可变正时技术）：根据发动机的不同工作状态，通过调节气门关闭的时机，从而提高发动机的动力性能，提高燃油经济性。并且能够实现膨胀比大于压缩比的阿特金森循环工况，改善怠速稳定性从而获得较好的舒适性。

图表4电控涡轮增压器结构图（非C15TDR）

电控涡轮增压器：与普通涡轮增压器不同，电控涡轮增压器能独立于空气环路而工作，由集成开关磁阻技术和即时响应（300 毫秒）的电机驱动。因此，它能够根据不同工况提供所需的转矩。此外，电控涡轮增压器可以优化动力系统从而提升燃油效率。厂家宣称，电控涡轮增压器可以降低10%的燃油消耗，如与能源回收系统相结合，在欧洲和中国标准驾驶循环下可节省燃油15%到20%。

（二）深度降摩擦

MAP可变机油泵：可变排量机油泵能够根据发动机润滑和冷却需求调整泵油量，主动控制使机油流和压力满足发动机需求，从而消除过量机油流并降低发动机曲轴上的负载，以便节省燃油。与传统的定量机油泵相比，可变排量机油泵能够在NEDC循环下实现1-2%的节油效果。

图表5电控可变排量机油泵

电控式PCJ（活塞冷却喷嘴）技术：缸体作为汽车发动机的核心部件，其承受的压力不容小觑，内部活塞承受的热负荷也非常的高，为了降低活塞的热负荷，同时保证良好的可靠性，C15TDR发动机采用了电控式PCJ（活塞冷却喷嘴）技术，PCJ(活塞冷却喷嘴)通过喷射机油的方式对活塞底部进行冷却。发动机在不同的工作负荷下，通过对PCJ(活塞冷却喷嘴)进行打开和关闭控制，用于冷却活塞，使发动机在较好的燃油耗区域内工作，进而起到降低，降低活塞的热负荷，改善燃烧，防止早燃、爆震的发生。

DLC涂层（活塞销、气门挺柱），低张力活塞环：DLC涂层作为一种较为常见的PVD涂层，其具有高硬度和高弹性模量、低摩擦因数、耐磨损以及良好的真空摩擦学特性，很适合于作为耐磨涂层，涂覆在汽车零件表面，承受频繁持续的高强度摩擦磨损，能够胜任发动机的内部温度和工作环境，起到提高零件使用性能、延长使用寿命的作用。

降低发动机的机械摩擦系数（机械在运转时,互相摩擦的零件为克服摩擦力而消耗的功）是进一步降低油耗，提高燃烧热效率的有效途径之一。发动机运转带来的机械损耗可以通过降摩擦技术来尽力弥补，C15TDR发动机的缸体组件、曲轴系、阀系、链系、附件系都有着深度降低摩擦的技术手段。如采用带有DLC涂层的活塞销、气门挺柱，缸孔四阶珩磨，超低张力活塞环，低张力皮带，低预紧力气门弹簧，电控式PCJ，低摩擦油封等20余项降摩擦技术，降低了摩擦所损失的能量，间接提高了发动机热效率。