全球销量领先的五十铃发动机它强在哪?


烧柴油的“汽油”机?解析五十铃1.9T RZ4E柴油发动机

因为国情和历史原因,柴油发动机在中国往往和民用市场关系并不大,更不要说私家车领域。不过五十铃柴油发动机算是中国市场上的一股"清流"。自上世纪80年代五十铃4J系列发动机引入中国生产之后,便凭借出色的耐用性和经济性,迅速席卷了中国轻型柴油机市场,以至于国内诞生了诸多4J系列的"改良"版。

烧柴油的“汽油”机?解析五十铃1.9T RZ4E柴油发动机

随着国内皮卡市场走向乘用化,以及国六排放标准的实施,五十铃推出了全新的RZ4E柴油发动机,全面替代过去的4J系列。在刚刚上市的全新D-MAX身上就搭载的1.9T RZ4E柴油发动机,相比过去的2.5T 4JK1柴油发动机,虽然排量降低但是功率和扭矩都有明显提升,排放标准也由国四提升到国六。

看齐汽油机,缸径小行程长

1.9T RZ4E柴油发动机:最大功率120kW,最大扭矩360Nm

2.5T 4JK1柴油发动机:最大功率100kW,最大扭矩320Nm

过去2.5T 4JK1柴油发动机采用短行程设计,缸径(95.4mm)大于行程(87.4mm)。这样可以更大限度发挥柴油燃料的优势,使得发动机转速攀升速度更快,从而拥有更好的响应速度,这也符合过去大家对柴油机的一贯印象。

烧柴油的“汽油”机?解析五十铃1.9T RZ4E柴油发动机

1.9T RZ4E柴油发动机则改用长行程设计,在排量缩小的情况下,缸径缩小到80mm,行程反而加大到94.4mm。这则是典型的汽油机设计思路,可以降低最大扭矩输出时的发动机转速,实现更好的燃油经济性。不过,这种改动随之而来也造成对曲轴等部件的高要求,整体的制造成本更高。

降低摩擦,更静音也更坚固

所以1.9T RZ4E柴油发动机采用了全新的铝合金材质曲轴箱,通过小直径设计减少曲轴与连杆的接触面,并在活塞销与喷油口增加低压活塞环以及金刚石DLC涂层,进一步降低摩擦。据相关数据,RZ4E发动机降低了约37%的发动机摩擦,以此提升了发动机的效率和耐用性。

烧柴油的“汽油”机?解析五十铃1.9T RZ4E柴油发动机

除了曲轴,RZ4E发动机的缸盖、飞轮壳也都是采用铝合金材质,汽缸盖罩则为树脂材料。这些都继承了过去4JK1的轻量化思路。同时高频淬火工艺的铸铁发动机缸体也得以延续,在保障轻量化的同时,坚持了五十铃柴油发动机的耐久性特点。据相关数据,RZ4E发动机的燃油经济性相比4JK1提升了19%,缸体硬度增加13%。

升级2000bar高压共轨

柴油高压共轨技术在4JK1身上就有搭载,通过高压油泵、压力传感器以及ECU构成一个独立的供油系统。通过ECU对供油管内油压的精确控制,使喷油压力与发动机转速脱钩,大幅度减少柴油发动机供油压力受发动机转速的影响,避开了柴油发动机过去一个较大的缺陷。总之,高压共轨是柴油机能够真正走进家用车领域的重要技术运用,对于降低柴油发动机噪音,提升柴油机的燃油经济性都有明显帮助。

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4JK1当时采用的由电装供应的1800bar高压共轨系统,而在最新的RZ4E发动机身上,则改用了BOSCH供应的2000bar高压共轨系统,燃油雾化效果更为出色,燃烧更加充分,进一步扩大高压共轨的技术优势。

延续可变涡轮增压器

4JK1采用的可变截面涡轮增压器也延续到了RZ4E发动机身上,该技术可以根据不同的工况,调整涡轮扇叶的开度。即在低转速下,涡轮入口面积减小,增大排气速度,加快涡轮转速。高转速下则是涡轮入口面积增大,排气速度放缓,相对降低涡轮转速。使得发动机在高低转速下都能保持高效的动力输出。

烧柴油的“汽油”机?解析五十铃1.9T RZ4E柴油发动机

同时,RZ4E发动机的废气循环系统设计有旁通阀,在天气寒冷的环境下,高温废气可以绕过中冷器,加速发动机暖机的效率,保证更快的进入有效工作温度。而在空气过量燃烧温度升高的工况环境下,废气则通过中冷器进行降温,抑制燃烧温度,同时也大大降低了废气颗粒物的排放。

烧柴油的“汽油”机?解析五十铃1.9T RZ4E柴油发动机

RZ4E发动机还将更多汽油机技术运用在其中,比如液压气门间隙调整器。该系统可以有效调节气门之间的间隙,保证更佳的气门间隙位置。而正时链条驱动凸轮轴设计也得以保留,并且采用前面提到的小轴颈设计,进一步降低噪音,并且保障了发动机的使用寿命,不需要定时更换正时皮带。

烧柴油的“汽油”机?解析五十铃1.9T RZ4E柴油发动机

总结:可以看到在4JK1发动机时代,五十铃已经引入了可变截面涡轮增压器、高压共轨燃油系统,以及正时链条传动还有DOHC顶置双凸轮轴气门等汽油机配置。RZ4E发动机则在保留这些设计优势的同时,直接采用了长活塞行程设计,进一步向汽油机靠拢。并通过新材料和技术的运用,降低发动机摩擦,提升发动机效率。强化柴油发动机在燃油经济性和耐用性上的优势,同时降低噪音以及污染物排放,向乘用化思路进一步靠拢。随着RZ4E发动机进一步装配在五十铃旗下车型上,有助于品牌由商用领域向民用领域兼容,这也符合目前皮卡等车型政策放开的趋势。

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