大家好，我是李sir，李解柴油機，為你解讀柴油機的方方面面。
上期介紹長城4d20柴油機時提到，國内還有一款具備雙增壓配置的輕型柴油機，叫做上汽π。多位朋友留言讓我介紹介紹，今天李sir就來交作業了。
雖然長城4d20是一款出色的發動機，但作為曆經11年市場考驗的老戰士，與某些表現出色的新戰士相比，在力量上已稍顯遜色。上汽π就是這些新戰士中，最出類拔萃的那一個。
上汽π雙增壓柴油機
顯而易見，上汽π歸屬于上汽集團，但上汽集團下屬企業衆多，而π的開發主要涉及到以下兩個子公司。
上汽大通汽車有限公司，是上汽集團旗下的最年輕的全資子公司，成立于2011年3月21日。公司主要生産輕型客運車輛，主要包括“上汽大通maxus”品牌的mpv、suv、皮卡、寬體輕客和房車。而上汽π最初就是以maxus品牌全系産品動力更新為目标開發的，以替代r425和r428。
上汽大通車型圖
maxus最初是ldv公司的品牌，而ldv是一家英國的輕型商用車制造商，由英國本土卡車制造商leyland與荷蘭daf組建，取leyland daf vans三個單詞頭字母組成了ldv。該公司成立于1993年，主要生産廂式貨車、輕卡和小型客車，2008年經濟危機時公司陷入困境，并在2009年被上汽正式收購。由于其原本的外國血統，使maxus更容易被國外客戶所接受，這也是很多國内企業搶灘海外市場的一貫手法。
上汽大通v90 van車
上海柴油機股份有限公司，其前身為上海柴油機廠，始建于1947年。主要生産柴油機、天然氣發動機，産品功率涵蓋50kw到1800kw，各種用途兼備。其車用發動機産品中有個m系列，排量也是2l，其實就是上汽π。這也意味着上汽π不是上汽大通獨享，也可以适配于其它有需求的車企，畢竟這樣一款發動機的研發和裝置投入巨大，隻有擴大銷量才能快速攤薄成本。
上柴動力
曆經39個月的長周期開發，“上汽π”發動機于2019年3月31日釋出，π是個無限不循環小數，寓意着無限可能。上汽π作為近年來國内柴油機的佼佼者，其技術先進性顯而易見，2020年度的“中國心十佳發動機”評選中，上汽π成為了獲獎發動機中唯一的一款柴油機。
上汽π獲獎
上汽π采用的先進技術如下：
——21mpa的爆發壓力：爆發壓力是指缸内氣體燃燒時所産生的壓力，通常爆壓越高，發動機的油耗越低，額定點功率越大。為了避免發動機産生高壓破壞，通常需要将發動機做得更壯，也就導緻了發動機增重；或者采用更好的材料和工藝，導緻成本上升。
——2000bar的燃油噴射壓力：噴射壓力越高，燃油霧化效果越好，燃燒充分油耗低。供應商為無錫博世，在其國産輕型柴油機燃油系統産品中，這是軌壓最高的那款。
2000bar博世燃油系統
——機體缸蓋獨立冷卻：發動機溫度越高，機油粘度越低，摩擦損失越低，進而降低油耗，是以應該維持發動機在較高高溫下運轉。不同于一般發動機隻有一個節溫器，π的機體、缸蓋各有一個節溫器，發動機在冷起動過程中，冷卻液僅流經氣缸蓋，而不冷卻氣缸體，進而實作快速暖機。
上汽π發動機
——水冷中冷器：由于熱脹冷縮，同樣排量下，進氣溫度越低進入缸内的氣體品質越大，可以燃燒更多的油，發動機功率也就越高。另外，氣體溫度越低，發動機的排放也越低。中冷器其實就是一個散熱器，有空冷中冷和水冷中冷兩種形式，散熱器裡面是增壓後100多度的空氣，空冷散熱器外面是由車的前格栅吹進來的空氣，水冷散熱器外面是水。顯然水比空氣冷卻效果更好，但由于技術複雜性和高成本，國内很少有柴油機采用。
水冷中冷器
——高低壓egr：在常用的高壓egr系統基礎上，額外增加了一路低壓egr系統。低壓egr從後處理dpf之後取廢氣，經過冷卻之後回到增壓器之前。相較于高壓egr，使用低壓egr時油耗更低。
高低壓egr
——可變截面增壓器（vgt版）：可以根據發動機運作工況，也就是整車的載重和車速，通過電控執行器智能調節增壓器性能。
——兩級增壓器（雙增壓版）：高壓級使用了較小的可變截面渦輪增壓器（vgt），低壓級使用了較大的普通放氣閥渦輪增壓器（wgt），并通過三個真空閥控制增壓器的切換，可以兼顧低速瞬态響應性，和高速的大進氣量。相較于vgt增壓器，使用雙增壓器在低速1000rpm時的扭矩提升了20%，而最大扭矩提升了28%。
上汽π雙增壓
——兩級可變機油泵：在低轉速、中小負荷工況時采用低壓模式，機油泵功耗低；在高轉速、高負荷工況時采用高壓模式，確定足夠的供油壓力。
——可變渦流：具備可變渦流控制閥，發動機在低速運轉時需要的空氣少，此時關閉控制閥使渦流比變大，燃油和空氣充分混合；高速運轉時需要更多的空氣，此時打開控制閥使渦流比變小，進而使流量系數變大。
可變渦流進氣系統
——緊耦合doc+sdpf+scr後處理：一方面doc與sdpf緊靠發動機安裝，管路短溫度高，後處理淨化廢氣效率高；另一方面使用了sdpf，使dpf同時具備了scr的功能，提高了nox廢氣的淨化效率。
——部分滿足國六b排放法規：雖然宣傳是滿足國六b排放法規，但實際上隻是滿足了國六b的一小部分（僅要求i型試驗通過，）。市面上目前還沒有完全滿足國六b要求的柴油機，上汽π的排放水準已經處于國内産品的第一梯隊，可以在那些提前實施國六b排放的城市（如深圳、廣州等）進行銷售。下面是最早實施國六b的深圳，對于排放的具體要求。
深圳對于國六b的要求
上汽π用于降低發動機振動，改善噪聲水準的措施如下：
上汽π的降噪措施
——進氣歧管消音器：消除進氣氣流産生的噪聲。
——非對稱布置的平衡軸：內建到缸體上，非對稱布置可以平衡發動機傾覆力矩；配合使用帶塗層的靜音齒輪，有效改善發動機的半階次噪聲。
——發電機oad單向皮帶輪：減小輪系的轉速波動，改善振動噪聲
——隔音罩：頂部裝配複合材料隔音罩；油軌、噴油器裝配阻燃發泡聚氨酯隔聲罩。
——三明治油底殼：中間帶有夾層隔音材料，可以有效降低發動機底部噪聲。
——燃油預噴：發動機在一次做功過程中，燃油是分多次噴射的，在主噴射之前預噴少量燃油，可以降低缸内壓力升高速度，進而降低噪聲。
——曲軸偏置：通過将曲軸中心線和缸孔中心線錯開，以降低活塞在中低轉速下的摩擦功，可改善燃油耗達0.4%～1.0%，有效提高整機nvh性能。
曲軸偏置技術
為了不影響閱讀體驗，“李解柴油機”中的技術介紹都是淺嘗辄止，後面李sir還會單獨做個“李解技術”系列，對相關技術進行詳細展開，感興趣的朋友可以提前關注收藏。
上汽π發動機的主要參數如下表所示，資料來源于上柴動力官網。
上汽π的關鍵參數
上汽π發動機的外特性曲線如下圖所示。
上汽π的外特性
在釋出伊始的2019年，上汽π的銷量為8500餘台，其後逐漸提高，在2021年上半年的銷量就已經超過4萬台，而累計銷量也已超過8萬台。這樣的攀升速度，一方面來源于上汽大通全系産品動力系統的快速切換，另一方面也證明了上汽大通車型的強大競争力。
上汽大通t70皮卡
但無論是上汽π還是上汽大通的suv、皮卡，它們都面臨着長城汽車這樣的強大對手。如果僅從柴油機而言，上汽π在技術上無疑是更先進的，可于此同時也帶來了更高的成本壓力。發動機雖是整車的核心，但不是全部，上汽大通作為新興品牌發展較快，不過從銷售端的資料來看，仍有很長的路要走。
上汽大通d90
你認為未來上汽大通會挑戰長城汽車的地位麼？歡迎大家留言讨論。
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柴油發動機降噪，主要有這幾種方法
【1】 上汽大通官網，https://www.saicmaxus.com/strength.shtml
【2】 上柴動力官網，https://www.sdec.com.cn/about/1.html
【3】 ldv，360百科。
【4】 上汽這款發動機，連遊艇、發電站企業都看中了，上海汽車報
【5】 關于“上汽π”發動機性能簡介，汽車與新動力