淺談國內(nèi)高端輕卡發(fā)動機的發(fā)展

 

1958年3月10日，躍進輕卡NJ130問世，標志著我國輕卡產(chǎn)業(yè)的誕生。該產(chǎn)品為仿制前蘇聯(lián)嘎斯51型設計而成，具有2.5噸載貨量。經(jīng)歷50余年發(fā)展后,國內(nèi)輕卡主要生產(chǎn)廠家: 北汽福田汽車、江鈴汽車、慶鈴汽車、東風汽車、金杯車輛、江淮汽車、南汽躍進、凱馬汽車、唐駿汽車、南駿汽車等十家,市場份額已高達輕卡業(yè)的近95%。高端市場發(fā)動機技術(shù)始終引領(lǐng)著整個行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向，代表國內(nèi)輕卡發(fā)動機最先進的技術(shù)水準，本文主要就國內(nèi)高端市場的發(fā)動機發(fā)展歷程及典型機型作一回顧和介紹。輕卡的發(fā)展在近來的20年，大致可以分為兩個階段:

 

第一階段，五十鈴第四代N系列的引進。 1985年前后，與五十鈴合資的北京輕型汽車有限公司，重慶慶鈴汽車有限公司相繼成立，隨后五十鈴又把N系列輕卡技術(shù)轉(zhuǎn)讓給江淮汽車。1993年4月，江鈴五十鈴汽車有限公司又宣布成立，五十鈴第四代產(chǎn)品也引入中國。五十鈴輕卡對國內(nèi)輕卡的發(fā)展造成了絕對的沖擊和影響力,全新概念的外形和內(nèi)飾，操控感受，尤其是結(jié)實耐用，經(jīng)濟省油的特點深得國內(nèi)消費者信賴。4JB1發(fā)動機當時進入國內(nèi)時的圖片見圖表1，這一時期發(fā)動機的典型特征是采用自然吸氣，兩氣門，匹配ZEXEL機械分配噴油泵，功率只有57kw。

 

圖表 1 引進時的4JB1發(fā)動機

 

該自然吸氣的發(fā)動機經(jīng)過噴射系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)的技改升級，目前可滿足非道路機械的應用，所以仍被江鈴、江淮等企業(yè)生產(chǎn)。發(fā)動機型號由于命名規(guī)則不一致，也相差很大，如在江鈴為JX493系列，在慶鈴為4JB1系列，江淮為4DA1系列，福田為4J28或BJ493等。近年隨著排放法規(guī)的升級，國內(nèi)主要生產(chǎn)該機型的廠家已經(jīng)完成國IV排放達成的技術(shù)改造，產(chǎn)量最大的為江鈴汽車?？梢哉f，4JB1機型無疑是至今在輕卡行業(yè)引進最成功的一款機型。

 

圖表2：滿足國IV排放的4JB1發(fā)動機

 

第二階段， 進入21世紀之后，隨著人均GDP的快速提高,用戶對輕卡的要求也逐步提高 ,加上以排放法規(guī)升級推動，輕卡進入快速發(fā)展期。輕卡發(fā)動機迅速向低排放，低油耗，高可靠性，高性能方向發(fā)展。相比第一階段，這一時期發(fā)動機進步的主要技術(shù)來源變成了歐美系企業(yè)，相比保守的日系企業(yè)，歐美系企業(yè)提供了更先進的發(fā)動機技術(shù)，許多自主品牌抓住這一時機也迅速壯大。由此輕卡行業(yè)長期存在的發(fā)動機大同小異現(xiàn)狀將逐漸改變，各檔次發(fā)動機的各項性能指標差距將逐漸拉開。

 

下面由小編對這一時期的發(fā)動機及技術(shù)趨勢做一簡介。隨著發(fā)動機技術(shù)的提升，2.5-3L已經(jīng)是輕卡的黃金排量。2005年江鈴汽車引進意大利2.8升VM發(fā)動機以及福特2.4升Puma發(fā)動機；2007年重慶上菲紅從菲亞特引進的F1C系列3.0L發(fā)動機，同年東風朝柴開始生產(chǎn)萬國NGD3.0發(fā)動機；2009年福田引進康明斯ISF系列2.8和3.8升兩個排量發(fā)動機,同年東風鄭州日產(chǎn)引進3.0L的ZD30發(fā)動機。自主品牌也取得了巨大進步，玉柴作為國內(nèi)最大的柴油機企業(yè)，與德國FEV日本YAMAHA打造出YC4F發(fā)動機；2009大連柴油機廠研制出CA4DD發(fā)動機；2013年江鈴汽車在引進英國福特的Puma發(fā)動機之后，繼而又和德國FEV合作聯(lián)合打造出一款2.9L發(fā)動機-4D30。這一期間，主要的高端發(fā)動機排放水平從國II升級到了國IV和國V，有些發(fā)動機的潛力甚至能到國VI。歐洲比國內(nèi)技術(shù)發(fā)展更快，說白了，目前在歐洲國VI的技術(shù)已經(jīng)成熟，國內(nèi)主機廠只要把這些技術(shù)吃透用好，主要的技術(shù)路徑圖可參看如下圖表：

 

圖表3：輕卡柴油機排放技術(shù)升級主要路徑圖

 

江鈴的4D30發(fā)動機為這一時期高端輕卡發(fā)動機的典型代表，使用當前最先進的柴油機技術(shù)，主要特點有：

 

1動力強勁；大家知道，發(fā)動機的動力來源于發(fā)動機缸內(nèi)混合氣燃燒產(chǎn)生壓力推動活塞做功，所以發(fā)動機缸內(nèi)混合氣的總量以及混合燃燒速度決定著發(fā)動機的輸出功率的多少。柴油機進排氣系統(tǒng)目前主流都采用四氣門技術(shù)增大氣門總面積，增壓中冷增大進氣密度，匹配高壓共軌技術(shù)實現(xiàn)缸內(nèi)快速的生成盡量多的可燃混合氣。4D30發(fā)動機使用霍尼韋爾VGT增壓器，兼顧高低速范圍，同時匹配高達1800bar噴射壓力BOSCH共軌系統(tǒng)，使發(fā)動機從1500rpm到2800rpm轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都能實現(xiàn)375Nm的最大凈輸出力矩，最大凈功率110kw/2800rpm，極大提高了整車的加速性能和操控性，在同期產(chǎn)品里屬于領(lǐng)先地位。

 

圖4 4D30發(fā)動機