説到直噴發動機，也許你會首先想到大眾的TSI發動機，直噴和渦輪增壓的加持讓小排量發動機同時具備了省油和大動力的特點，但是渦輪增壓系統昂貴的保養維護費用一直是渦輪增壓直噴發動機一大短板。但如果僅僅增加結構簡單的直噴系統，卻可以在小幅提升經濟性和動力性的同時，最大程度保留自然吸氣發動機皮實耐用好維護的特點，這也就是通用為何大力推廣SIDI直噴發動機的原因所在。

隨著2011款君威和君越的上市，通用的SIDI直噴發動機産品序列正式開始國産化。相比傳統的NA（自然吸氣）發動機，加入燃油直接噴射系統之後，發動機的動力和經濟性都會有一定程度的提升。雖然不如渦輪增壓技術帶來的提升明顯，但是NA直噴發動機在保養維護上保留了傳統NA發動機維護簡單故障率低的特點，可以説更適合在普通家用車上使用。那麼下面，我們就通過拆解來一起了解一下這臺全新的2.4L SIDI發動機吧。

在進行拆解之前，我們得先大概了解一下它

Ecotec 2.4L SIDI 智慧直噴發動機

通用的Ecotec 2.4L SIDI 智慧直噴發動機（代號LAF）是在原來的Ecotec 2.4L引擎基礎上改良而成。2.4L SIDI引擎（代號LE5）繼承了前者全鋁結構、DVVT進排氣連續可變正時氣門技術、雙頂置凸輪軸、16氣門、雙對旋平衡軸等技術特性，且在此基礎上還增加了SIDI智慧直噴技術。這也是這款引擎的亮點所在。

使用了SIDI發動機的新款君威/君越，在動力提升的同時，油耗卻更低

在缸內燃油直噴技術的幫助下，Ecotec 2.4L SIDI發動機能夠在6200轉時輸出137kW的最大功率，在4800轉時達到240Nm最大扭矩，從發動機工況圖上看，SIDI發動機的調校還是略微偏向於高轉速，發力區間在3500rpm-5500rpm左右。相比其前輩，在最大功率和峰值扭矩方面依次提升了了9.6%和6.7%，冷啟動排放也降低了25%。官方稱，別克新君威和新君越在搭載該引擎後，百公里綜合油耗僅為9升左右。

燃油直噴原理概述：

通用將燃油直噴技術的代號為SIDI，其實現的原理和一般的直噴發動機並無二致：凸輪軸驅動的燃油泵為供油系統提供高壓燃油，共軌噴油嘴將高壓燃油直接注入汽缸，點火時間就可以得到精確的控制，而且高壓噴射和極細的噴嘴設計則保證了噴油量的精確計算。缸內直噴技術代替了傳統MPFI（多點電噴）技術之後，發動機在低轉速下燃燒效率被進一步提升。

由於噴油和混合都在汽缸內進行，氣門開閉時氣流對於混合氣濃度也被大大降低。搭配DVVT對於各轉速下進排氣的優化，混合氣濃度可以始終維持在合理的範圍內，這就大大降低了爆震發生的可能性，而更高的燃燒效率也降低了産生積碳幾率。此外，通過缸內燃油直噴的方式，直接噴入氣缸內的燃油在霧化過程中帶有吸熱的效果，從而降低了燃燒室溫度，因此能比以往獲得更高的壓縮比（2.4SIDI發動機壓縮比達到了11.2:1）。同時這也降低了混合氣溫度，帶來更多的進氣量，也減少了爆震的可能性。

高壓直噴系統：

?6孔噴油嘴

缸內燃油直噴系統的噴油器經過獨特設計，可以承受缸內更高的溫度和壓力，多層複合的噴射口也帶來最佳的噴射控制（點擊這裡查看直噴發動機的原理和優勢解讀）。六孔噴口的設計讓可以提高燃油霧化效果。

另外，通用的SIDI技術依靠的是缸內均質燃燒來提升效率，並沒有使用稀薄分層燃燒技術。由於國內油品的限制，引入國內的直噴發動機均不使用分層燃燒，通用的SIDI也沒有例外。不過沒有使用分層燃燒也是SIDI發動機擁有不挑食的優勢，官方産品手冊上也並沒有對SIDI發動機做出任何特殊的養護要求，這也是它相比大眾係直噴發動機最大的優勢所在。

燃油加壓依舊是通過凸輪軸推動一個額外的柱塞泵來實現的
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整個高壓噴油系統都使用了額外的隔音棉覆蓋，包括高壓泵和噴油管，這個細心的設計值得肯定

高壓燃油的加壓依靠凸輪軸驅動的柱塞泵來實現，在進氣凸輪軸末段增加一個額外三頭凸輪，凸輪驅動柱塞燃油泵給燃油加壓，最高壓力可達17Mpa。這個設置在發動機外部的高速驅動機構，産生噪音是不可避免的，而為了保證增加直噴系統之後，發動機噪音還能夠保持老款水平，通用很細心地再柱塞泵外部包裹了一層隔音材料，即使在高速運動時，有效減小了發動機艙內的噪音。?

缸蓋和缸體材質

燃燒室經過了全新的設計，缸套也使用了絎磨的技術

由於直噴系統需要將噴油嘴直接深入燃燒室內，而且進氣凸輪軸結構也有所不同，因此汽缸蓋部分也進過了重新設計。在每個氣缸進氣口的下端，都安裝了一個燃油高壓噴射器，直接伸入燃燒室內。燃燒室和進氣口等各個部件都進行了重新的優化，以便適應這種新的工作模式和更高速的氣流。

Ecotec 2.4L SIDI 智慧直噴發動機使用的是SPM 319鋁合金缸蓋，它採用的是先進的半永久鑄模技術，該技術可加工出高強度的氣缸蓋，減少加工環節並優化氣流的進排氣方式。這種氣缸蓋不需要經過熱處理，因此可降低金屬部件的殘余應力並最終提升發動機耐用性。

活塞頂並沒有使用通用2.0T發動機上的凹坑設計?

另外，發動機缸體在原Ecotec發動機鑄造工藝的基礎上進行了改良。尺寸與原發動機類似，使用了精砂鑄造的工藝，缸壁及各個結構件的強度相比老款更高，減震降噪的效果更加明顯。此外，新款SIDI發動機針對機油分配系統的優化改進也使機油能在發動機內的流動性更好。加大了的氣缸體水套提高了缸體的散熱性；現場一次性澆鑄成形的缸套則確保了更精確的缸內加工圓度。

電子模塊:

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2.4SIDI發動機的ECM（電子控制模塊）也從老款發動機的 Hitachi(日立)E37更換成了Continental（大陸）的E39，擁有更完善的程序設定和更快的反應速度、更強的功能，三元催化、排氣系統都根據直噴發動機的工作特性做了相應優化，發動機重量較老款發動機增加約10公斤。

其他細節

雙頂置凸輪軸DVVT可變正時氣門機構

兩套正時鏈條分別驅動平衡軸和凸輪軸，同樣是終身免維護

相比于普通的VVT機構，DVVT也就是進排氣正時可變系統其實也並不複雜，只是控制正時的電控液壓相位器變成了兩個。通過發動機控制模塊ECM發出的工作指令，與凸輪軸相連的電磁閥控制的液壓葉輪式相位器會通過鏈條傳動的形式實時調整進排氣的正時，實現進排氣的氣門正時的獨立控制。這種技術用於渦輪增壓發動機上時，具有更加明顯的裨益。它能在引擎低轉數時調整相應的排氣門正時使排氣更順暢，以便提高渦輪的響應速度，帶來低轉數下更好的扭矩輸出。在一般的自然吸氣發動機上時，排氣門正時可變對於性能的提升並不明顯，但是它也有利於改善發動機低轉時的燃燒效率，減少爆震的幾率並降低排放。

正時可變執行機構，進排氣各有一個

凸輪軸採用的是傳統的整體式凸輪軸設計，氣門機構則是搖臂滾針軸承。氣門組件加上採用可調整間隙的液壓挺柱，確保了整套氣門工作機構的可靠性和耐用度。?當然，氣缸蓋上同樣有一體鑄造成型的內部機油通道，以方便為凸輪相位器的控制系統提供液壓保障，實現氣門正時的連續可變。這些都是目前發動機都會採用的主流技術。

雙對旋平衡軸

雙對旋平衡軸在老款發動機上就有配備，對於減小直列發動機運轉時的震動大有裨益

“雙對旋平衡軸”，其名稱看似新奇，但該裝置主要是為了抵消直列四缸發動機的往復慣性振動。與V6引擎相比，L形四缸發動機的弊病在於活塞的上下運動和曲軸的圓周運動産生的力不能平衡，相對V型引擎，會有更劇烈的抖動。而將雙對旋平衡軸安裝在曲軸箱的對角處，可減緩直列四缸發動機運轉時産生的往復慣性垂直振動，從而提供較好的降噪減震特性，盡可能保證發動機平穩運轉。

活塞冷卻噴嘴

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工程師為每個活塞單獨設計了噴霧冷卻裝置，在活塞的運行至下止點時，機油噴嘴向活塞底部噴射機油，強化冷卻效果並有助於減少發動機運轉噪音，當然，這種設計談不上特殊，目前有很多發動機都採用了這樣的設計（此前我們做過拆解的1.4TSI，VQ35以及長城的柴油2.0VGT都有類似的設計）。

可更換機油濾芯

可整體更換的機油濾清器

這也算是2.4SIDI和2.4 Ecotech發動機的一個小特色，機油濾清器的基座採用了和缸體一體化的設計，可整體更換的紙質濾芯更換起來免去了拆下整個機濾的步驟，使維護變得更加簡單。

小結：

總的來看，這臺2.4 SIDI發動機除了一套燃油直噴系統之外，和舊款2.4 Ecotech並沒有明顯差別，但是它帶來的提升卻是實實在在的，在維修養護方面上保持不變的前提下，更充沛的動力和更低的油耗讓它更能符合一般消費者的需要。