阿杰

長安福特翼搏是長安福特汽車有限公司生產(chǎn)的一款小尺寸運動型多功能汽車，該車可搭載1.5L排量自然吸氣及1.0GTDI發(fā)動機。為了方便廣大讀者對該款車型1.0GTDI發(fā)動機的了解，在此對其進行簡要介紹。

翼搏搭載的1.0GTDI發(fā)動機為直列3缸12氣門雙頂置凸輪軸發(fā)動機，具有排氣門中空充鈉、鑄鐵缸體、鋁合金缸蓋及油底殼等特點。該發(fā)動機具有新型雙可變配氣正時（VCT）、渦輪增壓以及缸內(nèi)直噴（GDI）等技術特點，并配備了油浸式正時齒帶等技術，隨發(fā)動機工況變化的電控可變排量機油泵以及冷起動時加速升溫的附加節(jié)溫器等技術領先的部件。

發(fā)動機的正面及背面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1 增壓壓力調(diào)節(jié)

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)設置有5根長塑料氣管，近10根橡皮軟管或接頭。電磁閥控制真空執(zhí)行器裝置上的氣體壓力，進而控制渦輪增壓旁通閥（圖2）的開度位置。增壓執(zhí)行器在發(fā)動機停機時的自然狀態(tài)為常打開。如圖3所示，電磁閥控制著相應的氣路。電磁閥通電時，使真空執(zhí)行器與機械真空通路相通，廢氣旁通閥關閉，此時處于增壓狀態(tài)：電磁閥斷電時，使真空執(zhí)行器與大氣接通打開泄壓通路，此時處于非增壓狀態(tài)。

2 回風閥

回風閥通過一根真空管連接到空氣再循環(huán)電磁閥。如圖4所示，沒有卡扣的一端接機械真空源，機械真空源相對的一端是節(jié)氣門后方，剩下的一端是接回風閥。

3 機械真空泵

機械真空泵（圖5）為制動助力及增壓電磁閥、空氣再循環(huán)電磁閥等提供機械真空。機械真空泵由發(fā)動機排氣凸輪軸驅(qū)動，排氣凸輪軸末端有驅(qū)動凹槽，并且靠由發(fā)動機機油油道送來的機油進行潤滑及密封。機械真空泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生空間體積的變化，將連接到制動助力、增壓電磁閥以及空氣再循環(huán)電磁閥管路內(nèi)的空氣抽走并排出。機械真空泵泵出的氣體排入氣門室蓋內(nèi)。機械真空泵上的2個抽氣管路與真空機械泵的連接處都有單向閥，防止氣體倒流導致不利于真空的產(chǎn)生。

4 冷卻系統(tǒng)（圖9）

該款發(fā)動機采用的冷卻系統(tǒng)使用機械式雙節(jié)溫器，在出水口和進水口均布置有節(jié)溫器。在缸蓋的進氣和排氣側(cè)，水道分開隔離設計。電子冷卻風扇采用高低速控制。這樣可保證起動時冷卻液溫度快速提升，同時減少節(jié)溫器振蕩，減少系統(tǒng)內(nèi)冷卻液的壓力波動。此外，還能減少汽車燃油消耗，增強了系統(tǒng)的可靠性，并根據(jù)進氣和排氣側(cè)的散熱要求布置相應的冷卻水道，達到了散熱均勻。

發(fā)動機采用的是3個循環(huán)冷卻系統(tǒng)，也就是說，在傳統(tǒng)的大、小循環(huán)的基礎上多一個節(jié)溫器來實現(xiàn)附加冷卻循環(huán)。由于有增加的節(jié)溫器，在發(fā)動機暖機過程的第一階段，冷卻液僅僅流過排氣側(cè)的缸蓋，到達機油冷卻器，最后流回機械水泵。在這個階段，冷卻液不經(jīng)過缸體和進氣側(cè)缸蓋，這使得發(fā)動機和機油的暖機更加迅速，減少了初期的發(fā)動機磨損。另外，除傳統(tǒng)的機械水泵外，水循環(huán)系統(tǒng)中新增加了一個電子水泵（圖10）。

該水泵安裝在冷卻風扇支架上。一旦發(fā)動機冷卻液溫度超過臨界值，電子水泵就會工作。在發(fā)動機長時間大負荷工作后突然停機時，最容出現(xiàn)這種情況。例如，高速路上長時間行駛后，進入服務區(qū)停靠關閉發(fā)動機會，讓發(fā)動機的溫度非常高，動力系統(tǒng)控制單元（PCM）就會控制水泵繼續(xù)工作一段時間，讓發(fā)動機溫度降到合適的范圍內(nèi)。

（1）階段1（圖11）

當處于冷機狀態(tài)時，大小循環(huán)節(jié)溫器和附加循環(huán)節(jié)溫器均關閉。機械水泵驅(qū)動冷卻液僅僅流經(jīng)排氣側(cè)缸蓋。在這個階段，氣缸缸套和進氣側(cè)缸蓋內(nèi)的冷卻液沒有循環(huán)運動，冷卻液溫度在70℃以下且發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于3000r/min時，冷卻系統(tǒng)處于第1階段。整個水循環(huán)過程是冷卻液從機械水泵泵出，通過大、小循環(huán)節(jié)溫器來到暖風散熱器，再到機油冷卻器。最后回到水泵。另外，部分冷卻液在電子水泵的作用下，經(jīng)缸體流過增壓器，再到膨脹罐，最后回到機械水泵。

如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過3000r/min，不斷增加的發(fā)動機冷卻液壓力會最終會克服旁通閥的彈簧力將旁通閥頂開（圖12），超出的冷卻液壓力會通過旁通閥卸掉，部分冷卻液可以直接流向機械水泵。

（2）階段2（圖13）

附加循環(huán)節(jié)溫器將會在70℃開始開啟，85℃時全部打開。對比傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)來看，此時是小循環(huán)打開。冷卻液被水泵驅(qū)動通過水道流向缸套和整個缸蓋。

（3）階段3（圖14）

冷卻液溫度在92℃時，大、小循環(huán)節(jié)溫器開始開啟，106℃時全開。與此同時，旁通閥關閉，這樣冷卻液總是能流經(jīng)散熱器冷卻。

5 潤滑系統(tǒng)

傳統(tǒng)的機油泵在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速下，容易出現(xiàn)泵油量過多。這可導致高達10%的機械損失，嚴重影響燃油經(jīng)濟性?？勺兣帕繖C油泵（圖15）的使用，能夠在不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度下泵送符合需求的機油量。

變排量泵實際上是一個帶復位彈簧的葉片泵。在復位彈簧的作用下，鋼圈處于初始位置。這個位置鋼圈處于最左側(cè)，缸圈和油泵轉(zhuǎn)子的偏心量最大，因此在這個位置是產(chǎn)生的最大泵油量，即最大油壓。機油系統(tǒng)能夠根據(jù)需要控制鋼圈反饋油壓腔的油壓大小。如果反饋壓力產(chǎn)生的作用力超過了復位彈簧的彈力，此時鋼圈就會向右移動，鋼圈和油泵轉(zhuǎn)子的偏心量減小，泵油量減少，油壓下降。

油壓的控制是靠集成在油泵內(nèi)部的液控調(diào)壓閥來調(diào)節(jié)的。液控調(diào)壓閥的移動位置受控于PCM。在不通電的情況下，機油壓力控制電磁閥是斷開的，液控調(diào)壓閥的湍壓被泄掉，液控調(diào)壓閥在彈簧力的作用下移動到最左端，通往鋼圈的反饋油壓被切斷。油泵內(nèi)復位彈簧的作用下鋼圈處于初始位置，這個位置鋼圈處于最左側(cè)，缸圈和油泵轉(zhuǎn)子的偏心量最大，因此在這個位置產(chǎn)生的最大泵油量，即最大油壓（圖16）。

當前工況如果需要降低油壓，PCM會控制機油壓力控制電磁閥打開機油泵的主油道，油壓會直接通過機油壓力控制電磁閥來到液控調(diào)壓閥的端壓腔，在端壓的作用下，液控調(diào)壓閥會克服彈簧彈力向右移動。這時來自主油道的反饋油壓可以經(jīng)過液控調(diào)壓閥作用到鋼圈上，鋼圈就會向右移動，鋼圈和油泵轉(zhuǎn)子的偏心量減小，泵油量減少，發(fā)動機機油油壓便會降低（圖17）。