大家好，我是李sir，李解柴油机，为你解读柴油机的方方面面。
上期介绍长城4d20柴油机时提到，国内还有一款具备双增压配置的轻型柴油机，叫做上汽π。多位朋友留言让我介绍介绍，今天李sir就来交作业了。
虽然长城4d20是一款出色的发动机，但作为历经11年市场考验的老战士，与某些表现出色的新战士相比，在力量上已稍显逊色。上汽π就是这些新战士中，最出类拔萃的那一个。
上汽π双增压柴油机
显而易见，上汽π归属于上汽集团，但上汽集团下属企业众多，而π的开发主要涉及到以下两个子公司。
上汽大通汽车有限公司，是上汽集团旗下的最年轻的全资子公司，成立于2011年3月21日。公司主要生产轻型客运车辆，主要包括“上汽大通maxus”品牌的mpv、suv、皮卡、宽体轻客和房车。而上汽π最初就是以maxus品牌全系产品动力升级为目标开发的，以替代r425和r428。
上汽大通车型图
maxus最初是ldv公司的品牌，而ldv是一家英国的轻型商用车制造商，由英国本土卡车制造商leyland与荷兰daf组建，取leyland daf vans三个单词头字母组成了ldv。该公司成立于1993年，主要生产厢式货车、轻卡和小型客车，2008年经济危机时公司陷入困境，并在2009年被上汽正式收购。由于其原本的外国血统，使maxus更容易被国外客户所接受，这也是很多国内企业抢滩海外市场的一贯手法。
上汽大通v90 van车
上海柴油机股份有限公司，其前身为上海柴油机厂，始建于1947年。主要生产柴油机、天然气发动机，产品功率涵盖50kw到1800kw，各种用途兼备。其车用发动机产品中有个m系列，排量也是2l，其实就是上汽π。这也意味着上汽π不是上汽大通独享，也可以适配于其它有需求的车企，毕竟这样一款发动机的研发和设备投入巨大，只有扩大销量才能快速摊薄成本。
上柴动力
历经39个月的长周期开发，“上汽π”发动机于2019年3月31日发布，π是个无限不循环小数，寓意着无限可能。上汽π作为近年来国内柴油机的佼佼者，其技术先进性显而易见，2020年度的“中国心十佳发动机”评选中，上汽π成为了获奖发动机中唯一的一款柴油机。
上汽π获奖
上汽π采用的先进技术如下：
——21mpa的爆发压力：爆发压力是指缸内气体燃烧时所产生的压力，通常爆压越高，发动机的油耗越低，额定点功率越大。为了避免发动机产生高压破坏，通常需要将发动机做得更壮，也就导致了发动机增重；或者采用更好的材料和工艺，导致成本上升。
——2000bar的燃油喷射压力：喷射压力越高，燃油雾化效果越好，燃烧充分油耗低。供应商为无锡博世，在其国产轻型柴油机燃油系统产品中，这是轨压最高的那款。
2000bar博世燃油系统
——机体缸盖独立冷却：发动机温度越高，机油粘度越低，摩擦损失越低，进而降低油耗，所以应该维持发动机在较高高温下运转。不同于一般发动机只有一个节温器，π的机体、缸盖各有一个节温器，发动机在冷起动过程中，冷却液仅流经气缸盖，而不冷却气缸体，从而实现快速暖机。
上汽π发动机
——水冷中冷器：由于热胀冷缩，同样排量下，进气温度越低进入缸内的气体质量越大，可以燃烧更多的油，发动机功率也就越高。另外，气体温度越低，发动机的排放也越低。中冷器其实就是一个散热器，有空冷中冷和水冷中冷两种形式，散热器里面是增压后100多度的空气，空冷散热器外面是由车的前格栅吹进来的空气，水冷散热器外面是水。显然水比空气冷却效果更好，但由于技术复杂性和高成本，国内很少有柴油机采用。
水冷中冷器
——高低压egr：在常用的高压egr系统基础上，额外增加了一路低压egr系统。低压egr从后处理dpf之后取废气，经过冷却之后回到增压器之前。相较于高压egr，使用低压egr时油耗更低。
高低压egr
——可变截面增压器（vgt版）：可以根据发动机运行工况，也就是整车的载重和车速，通过电控执行器智能调节增压器性能。
——两级增压器（双增压版）：高压级使用了较小的可变截面涡轮增压器（vgt），低压级使用了较大的普通放气阀涡轮增压器（wgt），并通过三个真空阀控制增压器的切换，可以兼顾低速瞬态响应性，和高速的大进气量。相较于vgt增压器，使用双增压器在低速1000rpm时的扭矩提升了20%，而最大扭矩提升了28%。
上汽π双增压
——两级可变机油泵：在低转速、中小负荷工况时采用低压模式，机油泵功耗低；在高转速、高负荷工况时采用高压模式，确保足够的供油压力。
——可变涡流：具备可变涡流控制阀，发动机在低速运转时需要的空气少，此时关闭控制阀使涡流比变大，燃油和空气充分混合；高速运转时需要更多的空气，此时打开控制阀使涡流比变小，从而使流量系数变大。
可变涡流进气系统
——紧耦合doc+sdpf+scr后处理：一方面doc与sdpf紧靠发动机安装，管路短温度高，后处理净化废气效率高；另一方面使用了sdpf，使dpf同时具备了scr的功能，提高了nox废气的净化效率。
——部分满足国六b排放法规：虽然宣传是满足国六b排放法规，但实际上只是满足了国六b的一小部分（仅要求i型试验通过，）。市面上目前还没有完全满足国六b要求的柴油机，上汽π的排放水平已经处于国内产品的第一梯队，可以在那些提前实施国六b排放的城市（如深圳、广州等）进行销售。下面是最早实施国六b的深圳，对于排放的具体要求。
深圳对于国六b的要求
上汽π用于降低发动机振动，改善噪声水平的措施如下：
上汽π的降噪措施
——进气歧管消音器：消除进气气流产生的噪声。
——非对称布置的平衡轴：集成到缸体上，非对称布置可以平衡发动机倾覆力矩；配合使用带涂层的静音齿轮，有效改善发动机的半阶次噪声。
——发电机oad单向皮带轮：减小轮系的转速波动，改善振动噪声
——隔音罩：顶部装配复合材料隔音罩；油轨、喷油器装配阻燃发泡聚氨酯隔声罩。
——三明治油底壳：中间带有夹层隔音材料，可以有效降低发动机底部噪声。
——燃油预喷：发动机在一次做功过程中，燃油是分多次喷射的，在主喷射之前预喷少量燃油，可以降低缸内压力升高速度，从而降低噪声。
——曲轴偏置：通过将曲轴中心线和缸孔中心线错开，以降低活塞在中低转速下的摩擦功，可改善燃油耗达0.4%～1.0%，有效提高整机nvh性能。
曲轴偏置技术
为了不影响阅读体验，“李解柴油机”中的技术介绍都是浅尝辄止，后面李sir还会单独做个“李解技术”系列，对相关技术进行详细展开，感兴趣的朋友可以提前关注收藏。
上汽π发动机的主要参数如下表所示，数据来源于上柴动力官网。
上汽π的关键参数
上汽π发动机的外特性曲线如下图所示。
上汽π的外特性
在发布伊始的2019年，上汽π的销量为8500余台，其后逐步提高，在2021年上半年的销量就已经超过4万台，而累计销量也已超过8万台。这样的攀升速度，一方面来源于上汽大通全系产品动力系统的快速切换，另一方面也证明了上汽大通车型的强大竞争力。
上汽大通t70皮卡
但无论是上汽π还是上汽大通的suv、皮卡，它们都面临着长城汽车这样的强大对手。如果仅从柴油机而言，上汽π在技术上无疑是更先进的，可于此同时也带来了更高的成本压力。发动机虽是整车的核心，但不是全部，上汽大通作为新兴品牌发展较快，不过从销售端的数据来看，仍有很长的路要走。
上汽大通d90
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柴油发动机降噪，主要有这几种方法
【1】 上汽大通官网，https://www.saicmaxus.com/strength.shtml
【2】 上柴动力官网，https://www.sdec.com.cn/about/1.html
【3】 ldv，360百科。
【4】 上汽这款发动机，连游艇、发电站企业都看中了，上海汽车报
【5】 关于“上汽π”发动机性能简介，汽车与新动力