详细浅谈国内高端轻卡发动机的发展！

1958年3月10日，跨越式轻型卡车NJ130的问世标志着中国轻型卡车工业的诞生。该产品是模仿苏联Gass 51型号设计的，货物容量为2.5吨。经过50多年的发展，我国轻型卡车的主要制造商有：北汽福田汽车、江铃汽车、庆铃汽车、东风汽车、金杯汽车、江淮汽车、南汽跃进、凯马汽车、唐骏汽车、南骏汽车，市场份额近95%。高端市场发动机技术一直引领着整个行业的技术发展方向，代表着国内轻卡发动机最先进的技术水平。本文主要回顾和介绍了国内高端市场发动机的发展历史和典型型号。过去20年轻型卡车的发展大致可以分为两个阶段：第一阶段，五十铃第四代N系列的推出。1985年前后，先后成立了与五十铃共同成立的有限公司和重庆青铃汽车有限公司有限公司，五十铃将N系列轻型卡车技术转让给江淮汽车。1993年4月，江铃五十铃汽车有限公司有限公司宣布成立，第四代五十铃产品也被引入中国。五十铃轻卡对国产轻卡的发展产生了绝对的影响和影响。全新的外观和内饰理念，以及操控体验，尤其是耐用性、经济性和燃油经济性的特点，赢得了国内消费者的信任。4JB1发动机进入中国时的图片如图1所示。在此期间，发动机的典型特征是使用自然吸气、双气门、ZEXEL机械分配燃油喷射泵，功率仅为57千瓦。

图1:4JB1引擎在引入时。这款自然吸气发动机经过了喷射系统和燃烧系统的技术升级，目前可以满足非道路机械的应用。因此，它仍然由江铃和江淮等企业生产。由于命名规则不一致，发动机型号也有很大差异，如江陵的JX493系列、庆陵的4JB1系列、江淮的4DA1系列以及福田的4J28或BJ493。近年来，随着排放法规的升级，国内主要生产该车型的制造商已经完成了国四排放标准达到的技术改造，产量最大的是江铃汽车。可以说，4JB1车型无疑是迄今为止轻型卡车行业推出的最成功的车型。

图2：4JB1发动机的第二阶段符合国家IV排放标准。进入21世纪后，随着人均GDP的快速增长，用户对轻型卡车的要求逐渐提高。此外，在排放法规升级的推动下，轻型卡车进入了快速发展期。轻型卡车发动机正朝着低排放、低油耗、高可靠性和高性能的方向快速发展。与第一阶段相比，这一时期发动机进步的主要技术来源已成为欧美企业。与保守的日本企业相比，欧美企业提供了更先进的发动机技术，许多自主品牌抓住了这个机会并迅速扩张。因此，轻型卡车行业发动机长期存在的现状将逐渐改变，各级别发动机在各项性能指标上的差距将逐渐拉大。以下是对这一时期发动机和技术趋势的简要介绍。随着发动机技术的进步，2.5-3L已经成为轻型卡车的黄金排量。2005年，江铃汽车引进了意大利的2.8升VM发动机和福特的2.4升彪马发动机；2007年，重庆上飞鸿从菲亚特进口F1C系列3.0升发动机，同年，东风朝柴开始生产万国NGD 3.0发动机；2009年，福田推出了康明斯ISF系列2.8升和3.8升排量发动机，同年，东风郑州日产推出了3.0升ZD30发动机。自主品牌也取得了很大的进步。玉柴作为中国最大的柴油发动机企业，与德国FEV和日本YAMAHA共同打造了YC4F发动机；

笔记

拼音 双语对照2009年，大连柴油机厂研制了CA4DD发动机；2013年，在从英国福特公司引进彪马发动机后，江铃汽车公司与德国FEV公司合作开发了一款2.9L发动机-4D30。在此期间，主要高端发动机的排放水平已从II国升级到IV国和V国，一些发动机的潜力甚至可以达到VI国。欧洲的发展速度快于国内技术。坦率地说，欧洲国家VI的技术现在已经成熟。只要国内主机制造商能够很好地理解和使用这些技术，主要的技术路径图如下表所示：

图3：轻型卡车柴油发动机排放技术升级的主要路径图江铃4D30发动机是这一时期高端轻型卡车发动机的典型代表，采用了目前最先进的柴油发动机技术，主要特点如下：1。强大的动力；众所周知，发动机的动力来自发动机气缸中混合物燃烧产生的压力，该压力推动活塞做功。因此，发动机气缸中的混合物总量和混合物的燃烧速度决定了发动机的输出功率。目前，柴油发动机的主流进排气系统使用四气门技术来增加总气门面积，涡轮增压和中冷来增加进气密度，并匹配高压共轨技术来实现气缸内尽可能多的可燃混合物的快速生成。4D30发动机采用霍尼韦尔VGT增压器，考虑到高转速和低转速范围，并配备博世共轨系统，喷射压力高达1800巴，使发动机在1500转/分至2800转/分之间实现375牛米的最大净输出扭矩，最大净功率为110千瓦/2800转/分，大大提高了整车的加速性能和操控性，在同期产品中处于领先地位。

图4。4D30发动机2具有低油耗和低排放；对于二氧化碳排放，节能也可以减少排放。然而，关于目前柴油排放法规关注的氮氧化物和颗粒物排放的产生机制，节能与减排之间存在着明显的冲突，即节能并不一定能减少排放。4D30发动机首先优化了燃烧系统，提高了燃烧效率，并改善了排放。通过对稳定的缸内喷嘴和燃烧室的计算和测试进行匹配设计，在第四阶段使用强大的EGR冷却器和中冷器来改善进气条件并设置相对较高的压缩比，使用CFD优化的进气歧管来改善进气分配等措施。此外，通过优化关键摩擦副（如带滚柱的气门摇臂驱动机构）来降低油耗。通过上述平衡节能减排指标的措施，发动机的最低油耗达到了领先的205g/kwh。由于对每个摩擦副进行了优化，再加上发动机缸体本身的增强设计，以及提高曲轴箱通风系统分离效率的措施，发动机机油消耗量达到了0.05-0.08%的优异水平，而类似车型的油耗约为0.1%。

图5。带滚轮的气门摇臂机构4D30是为V国VI排放目标设计的发动机。目前，IV国阶段发动机排放控制技术的主要路线是EGR加POC颗粒捕获。这种方法的优点是用户不需要担心添加尿素，并且后处理是终身免维护的。在这一点上，TX会说，SCR不是更省油吗？但事实上，在中国的第四阶段，只要发动机技术先进，使用SCR和POC技术路线，整体液体消耗值就会略有不同。目前，市场上已经证实，排放控制系统是安全可靠的，并不像大家所关心的那样经常被堵塞。该发动机除了满足国IV排放外，还符合北京市环境保护局发布的WHTC标志性排放要求。低噪音；

笔记

拼音 双语对照4D30发动机的前端采用无声链条和无间隙齿轮的组合驱动气门正时齿轮系、高压油泵、油泵等附件，满足了柴油机的高可靠性，降低了发动机噪音。

图5 4D30发动机正时齿轮系4的增强设计，具有良好的可靠性；该发动机采用锻钢曲轴、双支撑强化气缸体、胀断连杆技术和带内部冷却油道的活塞；确保发动机在输出大功率和大扭矩的同时保持良好的发动机可靠性，实现比原JX493发动机更好的耐用性，B10使用寿命达到40万公里。

图6随着整个汽车行业的发展和购买力的提高，未来轻型卡车的发展趋势必然是朝着高科技、智能化、功能多元化、舒适化、人性化的方向发展。对于电力系统的主要部件来说，它们具有功率大、噪音低、安全可靠、维护方便、节能和低排放等特点。近年来，在柴油机性能控制技术方面，我们迅速缩小了与欧美日发达国家的差距，但在一些核心技术领域，如电子喷射控制技术、共轨系统、发动机可靠性工程等，进展仍然缓慢；此外，一些基础材料和加工领域也非常薄弱，导致设计而不加工的困境，或者出现可靠性不如进口的情况。目前，新能源还没有重大突破，也不可能大规模取代内燃机。因此，传统内燃机行业在未来10年内具有巨大的潜力。随着国家排放和燃料消耗政策的推进，未来五年轻型卡车行业的格局必将发生重大变化。

笔记

拼音 双语对照

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