深度解析福特GTDi发动机.doc

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1、深度解析福特GTDi发动机　　福特2.0LGTDi发动机在国内最早是被配置于2011款的福特蒙迪欧-致胜上。这款汇集了涡轮增压和缸内直喷等先进技术的GTDi发动机，在动力输出上比大众的TSI和通用的EcoTecT更为出色。本文将为大家详细解析一下福特用在蒙迪欧-致胜之上的GTDi发动机。　　　　●GTDi的含义　　　　GTDi是Gasoline、Turbocharged以及DirectInjection的缩写，表示的是发动机是汽油发动机，带有涡轮增压以及缸内直喷技术。先进的涡轮增压技术以及缸内直喷技术，使得排量只有2.0L的福特GT

2、Di发动机能表现出大排量发动机的功率输出以及柴油发动机的高扭力特性。　　　　在对福特2.0LEcoBoostGTDi发动机进行深入的分析前，我们先来看看这个官方的视频对此发动机有一个感性的认识。虽说是官方视频，但这里面其实有一处不严谨的地方，大家看完本文再回看视频就会很容易察觉到，答案将在末页的文章中揭晓。　　●福特2.0LEcoBoostGTDi发动机身世之谜　　　　EcoBoost燃油直喷涡轮增压发动机技术在美国已经获得了125项专利及专利应用。EcoBoostV6是EcoBoost系列发动机的第一个产品，被搭载于2007年林肯

3、MKR概念车之上。这款V6发动机采用了福特Duratec35V6发动机机体，并把燃油压力提升到190bar来进行缸内直喷；与此同时，盖瑞特（Garrett）GT15涡轮增压器以170000rpm运转，并提供1.06bar的进气压力。该发动机的设计可以输出相当于典型的6.0L或者更大的V8发动机的动力，同时比V8发动机又能提高15%的燃油经济性和降低温室气体排放。正是因为这种发动机技术在提升动力的同时能降低排放，所以才命名为EcoBoost，中文含义可理解为“促进环保”。　　　　言归正传，本文要重点讲述的2.0LEcoBoostGTD

4、i发动机最早被用于2008年福特探险家美国版（FordExplorerAmerica）概念车上，动力输出被调教为275PS和380Nm。这款发动机宣布在拥有3.0LV6发动机的性能同时优化燃油经济性10%-20%，其正式量产时间是在2010年。当年的福特S-MAX、福特Galaxy和我们熟悉的蒙迪欧致胜都采用了这款发动机。　　　　2011款蒙迪欧-致胜上采用的2.0LEcoBoostGTDi发动机有两个不同的版本，即高功率版本和低功率版本。采用高功率版本的蒙迪欧-致胜被标识为GTDi240，表明其可输出240PS的最大动力；而采用低

5、功率版本的蒙迪欧-致胜被标识为GTDi200，表明其可输出203PS的最大动力。两款不同发动机的具体参数可参看文章开头列出的基本参数。　　　　预计福特在2013年将在国内推出使用EcoBoost技术的1.6L和1.0L发动机。这两款新发动机将搭载在新款的福克斯及嘉年华车上。　　●高压共轨缸内直喷系统　　　　在过去的燃油喷射系统中，喷油嘴在进气歧管中喷射汽油，汽油与空气混合后再进入气缸。这种传统的汽油喷射方式使得汽油会接触到进气歧管表面形成汽油壁膜，造成壁膜损失，增加油耗。而缸内直喷系统的喷嘴直接往气缸内喷射汽油，壁膜损失大大降低，从

6、而提升燃油使用效率。　　　　对于在进气歧管喷射的增压发动机，发动机爆震只有在加大喷油量，降低气缸温度后才可改善或消除，这导致了油耗的急剧升高。而使用缸内直喷技术的发动机直接把汽油喷到汽缸里，汽油因为气缸高温而雾化更好，气缸温度因为汽油雾化而降低，这样达到了一个双赢的局面——既控制了爆震也降低了油耗。　　上面提到了缸内直喷技术的一些优点，下面来说说2.0LEcoBoostGTDi发动机的一些技术特点。　　　　EcoBoostGTDi发动机的燃油喷射系统采用的是无回油形式，系统由低压燃油泵、高压燃油泵、油压传感器、油管及喷油嘴组成。　　

7、1）低压燃油系统：　　　　在低压油路系统的控制逻辑如图所示。油泵控制模块（FPDM）通过高频信号驱动油泵，通过低压燃油压力传感器实现闭环控制。油路中具有单向阀，当油压达到125kPa时开启。标准的低压燃油压力范围为380kPa-620Kpa。发动机怠速时，油压稳定在320-340kPa。过压保护阀在830-930kPa时打开，泄放阀用于除去油管中的燃油蒸汽。　　2）高压燃油系统：　　　　高压油泵为单缸泵，由排气凸轮驱动，带有进油计量阀，泵油油压为15MPa。汽油在高压油泵中形成高压，经高压油管到达油轨，通过开启喷油嘴使得汽油能喷射到

8、汽缸中。　　　　油泵的结构如上图所示。　　　　发动机的喷油嘴是7孔喷油嘴，汽油雾化状态和角度是可以调整的，汽油以一定精确的喷射角度喷射到燃烧室，因此喷油嘴上的喷孔采用了偏心的设置。精确的汽油喷射角度防止任何汽油在喷油器打开时雾化。