在之前的拆解文章中，我們已對(duì)長(zhǎng)城2.0VGT柴油機(jī)的高壓共軌系統(tǒng)與附件部分進(jìn)行了介紹，而在本篇文章中，將為大家介紹這款發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣以及缸體部分，這其中就包括該引擎核心部件VGT可變截面渦輪增壓器，以及電控EGR閥等。下面就讓我們擰開(kāi)它鎖緊的螺絲，揭開(kāi)這款自主柴油機(jī)的秘密。

● VGT可變截面渦輪增壓器

『VGT可變截面渦輪增壓器』

　　在長(zhǎng)城自主研發(fā)的GW4D20型2.0VGT柴油發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中，最大的亮點(diǎn)莫過(guò)于VGT可變截面渦輪增壓器了，它與傳統(tǒng)的放氣閥式渦輪增壓器不同，其采用可變截面技術(shù)，該技術(shù)可保證發(fā)動(dòng)機(jī)在高/低轉(zhuǎn)速時(shí)，都可獲得通過(guò)增壓器為其帶來(lái)的充足進(jìn)氣能量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出更加平緩。那么該技術(shù)具體原理是什么？?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)又是怎樣呢？

『廢氣帶動(dòng)渦輪，渦輪再帶動(dòng)葉輪對(duì)空氣進(jìn)行增壓，從而有效增大進(jìn)氣量』

　　相信大多數(shù)網(wǎng)友對(duì)渦輪增壓技術(shù)也不會(huì)陌生，但考慮到讓讀者更清晰的了解這項(xiàng)技術(shù)，編輯還需在這里多啰嗦幾句。目前，渦輪增壓技術(shù)已屬于發(fā)動(dòng)機(jī)上常見(jiàn)的技術(shù)之一，它的原理其實(shí)非常簡(jiǎn)單，是由發(fā)動(dòng)機(jī)做工燃燒過(guò)程中排出的廢氣帶動(dòng)渦輪，渦輪再帶動(dòng)葉輪對(duì)空氣進(jìn)行增壓，從而有效增大進(jìn)氣量，提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。

『發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室排出的廢氣吹動(dòng)渦輪（右側(cè)黑色），然后帶動(dòng)葉輪（左側(cè)銀色）對(duì)空氣進(jìn)行增壓』

　　但傳統(tǒng)的放氣閥式渦輪增壓器也有弊端，就是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，由于排氣量較小，此時(shí)渦輪增壓器就會(huì)由于驅(qū)動(dòng)力不足而無(wú)法達(dá)到工作轉(zhuǎn)速，在該工作狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力表現(xiàn)甚至小于同排量的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，這就是我們經(jīng)常說(shuō) 的“渦輪遲滯（turbo lag）”現(xiàn)象。

『導(dǎo)流葉片的開(kāi)啟角度是通過(guò)調(diào)節(jié)噴嘴環(huán)上可變舌片傾斜或垂直的位置以帶動(dòng)噴嘴環(huán)，之后噴嘴環(huán)再聯(lián)動(dòng)內(nèi)部的導(dǎo)流葉片，實(shí)現(xiàn)其開(kāi)啟/關(guān)閉的角度』

　　而VGT可變截面渦輪增壓器則有效解決了這個(gè)難題，其核心在于其內(nèi)部增加可調(diào)渦流截面的導(dǎo)流葉片，其位置固定，但角度可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況進(jìn)行調(diào)整，廢氣會(huì)順著導(dǎo)流葉片送至渦輪葉片上，通過(guò)調(diào)整葉片角度，控制流過(guò)渦輪葉片的氣體流量和流速，從而控制渦輪的轉(zhuǎn)速，改變氣體壓力的大小。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，其原理好比用軟管的一端插入水龍頭，當(dāng)開(kāi)啟龍頭后，水的壓力比較平緩，但當(dāng)擠壓軟管出水口的開(kāi)口時(shí)，水壓則會(huì)變大，而隨著擠壓面積增大，水的壓力則逐漸加大。

『利用調(diào)節(jié)桿推動(dòng)內(nèi)部可變舌片的角度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)導(dǎo)流葉片的開(kāi)啟/關(guān)閉』

　　上述比喻的例子與可變截面渦輪增壓技術(shù)相似，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速排氣壓力較低的時(shí)候，導(dǎo)流葉片打開(kāi)的角度較小。根據(jù)流體力學(xué)原理，此時(shí)導(dǎo)入渦輪處的空氣流速就會(huì)加快，增大渦輪處的壓強(qiáng)，從而可以更容易推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，有效減輕渦輪遲滯的現(xiàn)象，也改善了發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)的響應(yīng)時(shí)間和加速能力。而在隨著轉(zhuǎn)速的提升和排氣壓力的增加，葉片也逐漸增大打開(kāi)的角度，在發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷狀態(tài)下，葉片則保持全開(kāi)的狀態(tài)，減小了排氣背壓，從而達(dá)到傳統(tǒng)大渦輪的增壓效果。那么導(dǎo)流葉片是怎樣被調(diào)節(jié)的呢？

『左圖：位置反饋裝置，右圖：真空調(diào)節(jié)器』

　　控制導(dǎo)流葉面的開(kāi)啟角度是需要先參考一系列的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況（例如氣門開(kāi)啟，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，大氣壓力和水溫等），發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元將計(jì)算最合適的渦輪增壓器壓力，之后通過(guò)位置反饋裝置反饋給ECU，并計(jì)算目前增壓器所需要的導(dǎo)流葉片截面積大小，之后由真空調(diào)節(jié)器通過(guò)真空度改變?cè)鰤浩鲀?nèi)部調(diào)節(jié)桿位置，并推動(dòng)噴嘴環(huán)上可變舌片傾斜或垂直的角度帶動(dòng)噴嘴環(huán)，之后噴嘴環(huán)再聯(lián)動(dòng)內(nèi)部的導(dǎo)流葉片，調(diào)節(jié)其開(kāi)啟/關(guān)閉的角度，從而實(shí)現(xiàn)可變截面技術(shù) 。

網(wǎng)友疑問(wèn)：可變截面渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在日常保養(yǎng)方面有何不同？

　　 因?yàn)閮煽顪u輪增壓器在工作原理上基本相同，所以它們?cè)谌粘１ｐB(yǎng)方面也不會(huì)有太大差異，首先消費(fèi)者要注意縮短車輛機(jī)油更換周期，并運(yùn)用耐高溫、抗氧化好的優(yōu)質(zhì)油品。其二是需要及時(shí)更換機(jī)油濾清器和空氣濾清器，保持渦輪的清潔。最后在日常駕駛方面，消費(fèi)者也要注意冷車時(shí)點(diǎn)火后，最好熱車后在行駛，而熄火前，需等發(fā)動(dòng)機(jī)怠速一段時(shí)間，增壓器降溫后再熄火，保證增壓器壽命。

● 電控EGR閥

　　EGR閥全稱為排氣再循環(huán)控制閥，其主要作用是控制進(jìn)氣系統(tǒng)的廢氣再循環(huán)量，而廢氣再循環(huán)（Exhaust Gas Recirculation）是指在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中，將一部分廢氣引入進(jìn)氣管，與新鮮空氣混合之后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)行二次燃燒，從而減少NOx（氮氧化物）的排放量。

　　但是過(guò)度的廢氣再循環(huán)將會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，特別是在怠速以及在全負(fù)荷（節(jié)氣門全開(kāi)）要求發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性時(shí)，再循環(huán)的廢氣將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能產(chǎn)生一定的影響。因此，就需要一個(gè)設(shè)備來(lái)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況及工作條件的變化，自動(dòng)調(diào)整并控制參與再循環(huán)的廢氣量。

『電控EGR閥』

『左圖：EGR閥冷卻器，起到冷卻廢氣作用，右圖：電控EGR閥電機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪調(diào)整閥門開(kāi)度』

　　而EGR閥則可以有效的控制廢氣進(jìn)入進(jìn)氣管的量，從而解決過(guò)多的廢氣再循環(huán)量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能產(chǎn)生的影響。EGR閥安裝在進(jìn)氣管和排氣管之間，而傳統(tǒng)的氣動(dòng)式EGR閥是通過(guò)化油器節(jié)氣門上的取氣孔吸取負(fù)壓，當(dāng)取氣孔處負(fù)壓達(dá)到EGR閥中彈簧預(yù)緊力時(shí)，其閥門則會(huì)開(kāi)啟，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管和排氣管之間形成進(jìn)氣通道，排氣管中的廢氣便經(jīng)過(guò)此通道進(jìn)入進(jìn)氣管，完成廢氣再循環(huán)工作。而長(zhǎng)城2.0VGT配備的電控EGR閥又有怎樣的特點(diǎn)呢？

『電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)上圖中的齒輪，開(kāi)啟/關(guān)閉EGR閥門』

　　電控EGR閥優(yōu)點(diǎn)是相比傳統(tǒng)氣動(dòng)式EGR閥更加精確，并保證各工況下的狀態(tài)。其內(nèi)部裝備了一臺(tái)電機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU會(huì)根據(jù)傳感器反饋的電子信號(hào)，了解發(fā)動(dòng)機(jī)目前的工況狀態(tài)。而當(dāng)需要閥門開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)，ECU將向電控EGR閥中的電動(dòng)機(jī)發(fā)出信號(hào)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并通過(guò)內(nèi)部的齒輪使閥門關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)廢氣循環(huán)系統(tǒng)啟動(dòng)和停止。

　　另外，長(zhǎng)城2.0VGT發(fā)動(dòng)機(jī)配備的電控EGR閥還擁有自清潔功能，因?yàn)镋GR閥長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)產(chǎn)生積碳，自清洗功能在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，EUC不會(huì)立刻斷電，在1-20秒之間，EGR閥會(huì)從全開(kāi)至全部關(guān)閉反復(fù)3次，來(lái)可以清潔閥桿和閥座的積碳，避免積碳過(guò)多影像EGR閥正式工作。此外，其還具有自學(xué)習(xí)功能，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，閥門將會(huì)落座關(guān)閉，而由于積碳可能會(huì)導(dǎo)致ECU對(duì)閥門0點(diǎn)的初始位置計(jì)算誤差，所以每次發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，ECU都將重新記錄閥門0點(diǎn)初始位置，避免之后出現(xiàn)電控EGR閥關(guān)閉的0點(diǎn)位置誤差。