发动机分析报告

Tritec 1.6L 发动机本体结构初步分析报告

Tritec 发动机排量1.6L，结构紧凑且较传统，但有好的性能（参见表1），功率85kW/6000r/min，扭矩149Nm/4800r/min，搭载到A15车上，90km/h等速油耗5.9L/100km，排放经国家强检已一次通过常温欧Ⅲ（正准备做低温欧Ⅲ）。这个报告主要分析该发动机在提高性能方面的一些结构特点。

表1 最新1.6L车型所配发动机基本参数对照表

大家知道，当发动机排量、转速一定时，发动机的功率（扭矩）、燃油经济性等则和容积效率、燃烧热效率、机械效率成正比。Tritec 1.6L 发动机的文章主要就做在这三个效率上。

一、进气歧管

采用内壁很光滑长度适中的塑料进气歧管，梯形气道，配以大孔径节气门体，通流面积大，阻力小，提高了容积效率和发动机的响应性，兼顾了

最大功率和中低速扭矩。且降低了重量。一般情况下，用塑料进气歧管替代金属铝歧管，可提高功率3-5%。

在进气歧管下游端部，最优布置4喷孔喷油器的安装角，提高了混合气质量，从而提高了燃烧热效率。

二、气缸盖

1．铝合金制，热传导性好，重量轻。每缸4气门，提高了容积效率。火花塞居于屋脊形燃烧室脊顶中部，略偏指向排气门侧，安装位置和凸出长度最优化。加之屋脊形燃烧室设计和制造精良, 不但提高了抗爆震性能，且批量生产压缩比离散度很小，保证压缩比高达10.5，提高了热效率，从而提高了燃油经济性和中低速扭矩。实测各缸燃烧室容积误差只千分之三左右，压缩比约10.55。

2．两个大的挤气面只分别布置在燃烧室进排气门侧，这样的挤气区挤气效果好，且改善了气门周边的屏蔽，使吸入空气量增多及增加燃烧后半程的燃烧速度, 提高了燃烧效率和抗爆震性能.

3．采用纵向进气道，能够形成纵涡流，有利于吸气和充分燃烧，提高了吸气效率和燃烧热效率。进气道变长, 提高了中低速扭矩.。由于燃烧室内生成纵涡流，使燃烧稳定，有实现低油耗的分层燃烧效果，并使排放下降。

4．火花塞套管压装在气缸盖上，使火花塞及高压线免受油污，且维修保养方便。

三、配气系统

（一）凸轮轴，气门摇臂，液压挺柱

1．采用使发动机紧凑化的单顶置凸轮轴。运动件质量较轻，再配以滚针轴承式的滚子摇臂，有效地降低了摩擦损失，提高了机械效率。

如果只是驱动4气门而不是可变气门正时，则可以用单顶置凸轮轴（SOHC），也可以用双顶置凸轮轴（DOHC）。主要看对发动机外形尺寸的要求，单顶置凸轮轴整机宽度窄，车上好布置；双顶置凸轮轴整机宽度宽，车上布置会困难些，除非机舱足够大。单顶置凸轮轴整机高度可能会略高一些。SOHC的运动件质量比DOHC还小一些，也就是说采用单顶置凸轮轴摩擦损失还小一些。以本机为例：单根凸轮轴质量为1716.82g（若加上16个液压挺柱质量还要大），所有摇臂加上液压挺柱质量为1645.88g。

2．气门摇臂为压铸铝合金件，装有滚针轴承式的滚子，和凸轮轴的凸轮接触。液压挺柱小巧精致，装在摇臂内，不佔有效空间；和气门杆端部接触为粗糙度很小的自定位球形面。以上都大大降低了摩擦损失，提高了机械效率。据

有的资料介绍，采用滚子摇臂可提高功率1%。

3．凸轮轴为5支承，刚性好，运转平稳。两支承间3个凸轮，中间1个是排气凸轮，两边的2个是进气凸轮。凸轮轴型线还没测量，从整机性能看，型

线设计和制造是优秀的。

二、气门

从表2看出，气门重量较轻，可以设定较低的气门弹簧弹力，降低了气门

表2 气门部分参数

机构的摩擦，提高了高转速范围内气门运动的跟随性。但头部直径和升程较大，提高了高速运转时的容积效率。

三、活塞

表3 活塞部分参数

活塞很有特点，压缩高度和裙部高度的缩短实现了轻量化，平顶，火力岸短，其它各环岸也短，燃烧室形状都做在气缸盖上，说明气缸盖和气缸体冷却效果很好。短裙部，尺寸小，重量轻，裙部印刷有石墨层，使配缸间隙（直径向尺寸）可小到0.018mm。￠19mm的活塞销和连杆小头孔过盈配合，和活塞销孔则为滑动配合，不需活塞销卡环。以上这些使摩擦损失大大减少，明显提高了机械效率和降低了噪声。

四、活塞环

活塞环为先进的薄型环，第一、二道气环厚度仅1.18mm，钢带组合油环总厚度为2.44mm。这样不仅减轻了运动质量，而且大大降低了活塞环的张力，减少运动摩擦损失，提高了机械效率。

五、连杆

连杆制造工艺先进，精锻，薄壁，深工字形杆身，涨断连杆大头孔。其结果是连杆重量轻，强度、精度高，有效地提高了机械效率。

六、曲轴

采用5轴颈8平衡块曲轴，提高了联接和传动刚度及动平衡性，以降低振动。采用了抗扭振皮带轮，减少了曲轴扭振，降低了振动和噪声。转速传感器信号轮用螺栓固定在曲轴的第8个平衡块上，结构紧凑，并有助于提高曲轴刚度。小尺寸连杆轴颈（￠44）,窄瓦片，减少了摩擦损失，提高了机械效率。

七、气缸体和气缸体底座

气缸体虽然仍属于龙门框架范畴，但已和传统的不同，没有了裙边。把裙边和主轴承盖做成一个整体，即气缸体底座。这样工艺性好，为增强气缸体（含气缸体底座）各部刚性创造了条件。从下面的照片可以看出：气缸体后端部增强了加强筋，提高了与变速器联接刚度；增强了气缸体前端刚度及侧面的安装用支柱，使附件与发动机安装联接的刚度增加。高强度高刚度保证了气缸孔变形极小，提高了性能，降低了振动和噪声。气缸体底座上的整体式主轴承盖，使主轴承座刚性增强，主轴承座孔变形极小，曲轴运转精度提高，进一步保证了发动机得到高的性能。

八、正时传动及机油回流通路（参见以上照片）

凸轮轴正时轮采用链传动，链轮直径小，且封闭在气缸盖和气缸体、气缸体底座内，使发动机紧凑小型，对外辐射噪声小。机油通过大面积的传动链室

及两个回油孔从气缸盖流回油底壳，碰不到曲轴，不妨碍曲轴运动，提高了机械效率。凸轮轴正时链轮又是相位传感器的信号轮，结构紧凑巧妙。

九、进排气布置

发动机排放气体中有害物质的大部分是在冷机时排出，本机排气側位于后方，缩短了和催化转化器的距离，使高温废气来不及降温就通过催化转化器，催化转化器可很快起燃，从而降低排放。加之，排气歧管上下面都装有隔热罩，对排气歧管则起保温作用，有利于降低排放。