李解柴油机：车用2L发动机4D20，长城炮、哈弗、风骏都在用

大家好，我是李Sir。一方面跟大家打个招呼，正告各位，李Sir我回来了，并在此献上回归后的第一期作品。另一方面，我打算以本期介绍4D20柴油机的文章为起始，逐步介绍国内外、各排量、各用途的柴油机，如果各位感兴趣，敬请关注~

说到国内的一众多缸柴油机产品，其最小排量大约在2L左右，如果从中要挑选一款经典产品用于“李解柴油机”系列的开篇，作为哈弗车主的我，首先想到的是长城4D20。

发动机来源

最近两年国内的乘用车市场不可谓不惨淡，但在这样的市场环境中，也有车企表现的与众不同，SUV和皮卡多面开花，白猫、大狗、炮等网红车型标新立异，柠檬、坦克等创新平台不断树立其科技形象，它就是一众自主品牌里小日子过得最滋润的长城。

说回长城4D20的发动机供应商，其前身是保定长城内燃机制造有限公司，于2000年5月成立，是长城汽车股份有限公司的全资子公司。

2018年6月，蜂巢易创科技有限公司成立，长城汽车原内燃机制造业务并入该公司，并成为其四大业务板块（动力系统、电驱动系统、智能转向系统、传动系统）之一。在此之前的长城发动机基本只有公司内销，而蜂巢易创的成立就像打开了樊笼，使其发动机产品以更开放的态度面向国内外各大汽车厂。

蜂巢易创

初代4D20

4D20在最初上市时又叫作“绿静2.0T”，2010年11月12日，长城于保定首次发布，并首先配套在了哈弗H5和风骏皮卡上。

在诞生伊始，绿静2.0T便采用了如下先进技术：

——VGT可变截面增压器：博格华纳生产，可以根据发动机运行工况，也就是整车的载重和车速，通过真空执行器智能调节增压器性能，在低速时获得更高的增压压力，高速时避免增压器超速破坏。可以说该技术是4D20发动机的最大亮点，出于成本考虑，时至今日大多数国内柴油机使用的还是普通放气阀增压器。

——双顶置凸轮轴：相对于侧置凸轮轴，顶置凸轮轴可以实现更高的发动机转速，进而实现更高的功率。

——预热塞缸内加热：相较于进气加热格栅技术，小型发动机采用预热塞，能实现更低的启动温度，也就能更好地适应北方冬季的寒冷环境。

——电控高压共轨燃油系统：德尔福生产，1600bar的供油压力（也有资料说是1800bar），高轨压下喷出的燃油雾化效果更好，油气混合均匀，燃烧更充分。

——EGR废气再循环系统：采用电控EGR阀，可以实现国IV排放。

——正时皮带：位于发动机前端，相对于齿轮传动或链传动噪声更低，整车更舒适。但需要每8-10万公里后对正时皮带进行更换，增加了客户的保养成本。

——二级平衡机构：有效减小四缸发动机的二级往复惯性力，降低振动和噪声。

——液压挺柱：通过机油压力始终保持气门间隙为0，实现全生命周期免维护，避免了摇臂与气门的撞击噪声。

由于品质优异，在2010年当年，绿静2.0T发动机就被评为了“中国心2010年度十佳发动机”。

自初代4D20量产至今的十多年间，4D20持续不断升级换代，有4D20B、4D20D、4D20E、4D20M、4D20T等多个版本，分别配套在哈弗、风骏、长城炮等车型上，这里着重介绍其中最有特色的两款。

双增压的4D20T

4D20T是4D20系列的最高端版本，该款发动机于2013年进行首次点火试验，但直到2017年才正式发售，搭载在同样是最高端版本的哈弗H9上，可见开发难度之大。

4D20T的最大亮点是采用了双涡轮增压技术，该技术在国内小型柴油机上首次使用，使该款柴油机的功率达到了140kW，最大扭矩达到了420Nm，堪比2.5L甚至3L的普通柴油机。据李Sir所知，在国产小型柴油机中，至今也就只有长城4D20和上汽Π两款产品具有双增压版本。

增压器的增压效果与开发难度是成正比的，这里简单对比下几种增压技术。普通放气阀增压器最简单也最常见，这种增压器可以根据进气压力自动控制进入涡轮的废气流量，虽然自动但不智能；VGT增压器相对复杂，可以根据需要智能控制流通截面大小，但开发时需要进行标定，也就是告诉发动机的控制系统，在什么工况下流通截面需要开到多大；双增压具备一大一小两个废气涡轮增压器，效果最好，但由于需要标定两个增压器的三种工作状态，标定工作量和难度大大增加。

简要说一下双增压的工作原理，随着发动机工作转速和负荷提高，双增压器可以在仅小增压器工作，大小两个增压器同时工作，仅大增压器工作三种状态中依次切换。小增压器惯量小，较小的废气气流就可以吹动其进行增压，反应灵敏，如果经常在市区内开车，车速低且频繁加减速，小增压器效果好；但如果经常拉重物跑省道高速，小增压器就会转速过高而毁坏，此时使用大增压器，则可以在不超速的情况下产生较高的增压压力。

当然国外还有三增压甚至四增压的柴油机，感兴趣的朋友可以见后文的扩展阅读。后面李Sir会单独开个“李解技术”系列，展开详细介绍这几种增压技术。

电控VGT的4D20M

双增压在提高动力性的同时也伴随着一些缺陷，一方面是成本和售价的提高，另一方面高功率引起的可靠性问题。不知道是不是由于这些原因，目前的哈弗H9乃至全系的长城新款车型中已经见不到4D20T的身影。

李Sir从长城官网上查了查，目前哈弗和燃油版的WEY都只配备汽油发动机。而长城皮卡包括炮和风骏都有汽柴油两种配置，其中柴油版配套的都是4D20M。

从动力性方面来看，4D20M是4D20系列产品里仅次于4D20T的一款产品，主要更新了以下技术措施：

——电控VGT增压器：盖瑞特（即霍尼韦尔）生产，相较于初代绿静2.0T，虽然仍然采用截面可变的VGT增压器，但真空执行器升级成为电控执行器，增压器控制更迅速，能及时响应汽车的工况变化。

——2000bar燃油系统：轨压进一步提升，能实现多次喷射，燃烧更充分，改善噪音水平，获得更低的油耗和更低的废气排放。

——可变进气涡流：空气进入发动机气缸内以后螺旋运动，螺旋运动的强度称为涡流比。涡流比与代表进气量能力的流量系数相反，涡流比越大往往流量系数越小。发动机在低速运转时需要的空气少，我们希望此时涡流比大，使燃油和空气充分混合；高速运转时需要更多的空气，我们更希望此时流量系数大，所以涡流比就要小些。普通柴油机的涡流比是不可调整的，4D20M通过结构设计使涡流比可以在0到1.2之间调整，优化了发动机性能。

——轻量化：气缸体壁厚减至3mm，采用塑料进气歧管等降重方案，整机重量由绿静2.0的215kg下降至192kg。