產品介紹
CA4GA1發動機是中國第一汽車集團公司技術中心為滿足自主品牌經濟型轎車對動力總成需求完全自主開發的1.3L汽油機，該發動機在天津一汽夏利汽車股份公司內燃機製造分公司生產製造。CA4GA1發動機套用於天津一汽夏利汽車股份有限公司生產的夏利N5轎車；發動機採用智慧型化可變進氣凸輪正時VCT-i技術、塑膠進氣歧管、無回油、電子節氣門、直接點火電控多點燃油噴射系統；採用靜音鏈傳動、不鏽鋼焊接排氣岐管、鎂鋁合金氣缸蓋罩蓋和鏈條室罩蓋。該汽油機動力性達到升功率50kW/L、升扭矩90Nm/L的國際中高檔水平。排放水平達到國Ⅲ/國Ⅳ、燃油消耗低於國家第二階段標準限值 。
主要參數
發動機型號：CA4GA1
生產廠商：天津一汽夏利汽車股份有限公司內燃機製造分公司
排氣量：1339ml
排放標準：國Ⅲ/國Ⅳ
最大功率：67kW/6000rpm
最大扭矩：120Nm/4400rpm
升功率：50kW/L
升扭矩：90Nm/L
綜合油耗：6.26L/100km
技術特點
可變氣門正時系統
可變氣門正時系統是先進發動機的代表，此項技術在中高檔車型中已逐步普及，但在1.3L級別的小排量車型上仍然有很多車型沒有採用。自主車型就不用說了，配備此項技術的車型可謂鳳毛麟角，即使合資車中，仍有像POLO、晶銳、新嘉年華、207、雨燕1.3、樂騁、樂風、驪威等諸多車型的發動機依然沒有採用此類技術。那么這項技術的精妙之處到底在哪裡呢？
發動機有四大行程，從進氣開始，到排氣結束。為了有效的利用氣流的慣性以更好的進氣和排氣，在進氣和排氣行程不是完全隔斷的——在排氣行程結束前，進氣門就會提前打開，而在進氣行程開始後，排氣門會延遲關閉，這樣就會存在進氣和排氣門同時打開的情況。這在技術上叫氣門疊加角。這個疊加角在設計發動機是必然存在的，但發動機運行在不同轉速下對疊加角的要求不同。低轉速狀態下混合氣流速慢，此時如果疊加角過大，就會導致混合氣難以充分混合，從而影響低速運轉的平穩、低速扭矩的輸出以及排放和油耗。反之如果高速狀態下疊加角過小，將不利於提高進排氣效率，影響高速功率的發揮。常規發動機只能折中了，其結果是要么低速扭矩好高速乏力，要么反之，很難做到兩全其美。
CA4GA1採用的VCT-i就可以有效解決這個矛盾。工程師在發動機的進氣凸輪軸末端安裝了一套控制器總成，它是一套由液壓控制的機構，可以按照ECU（發動機電腦）的指令改變凸輪軸的轉角，從而達到改變氣門疊加角的目的。這套機構可以伴隨轉速的改變進行無級調節，從而實現最理想的配氣效果。與同類型的VVT技術相比，CA4GA1的這套系統工作範圍高約45°，它可以讓進氣門提早在上止點前約38.6°到延後至上止點後約6.4°打開，調整範圍非常大，可以更有效的最佳化低速和高速狀態下的配氣效率。有了這套機構以後，我們面對CA4GA1發動機參數時，就不能簡單的認為它比對手高几個千瓦功率和幾個牛·米扭矩這么簡單了，它的低速扭矩會比對手更充沛，後勁也要比對手更足，而且油耗和排放也要比常規發動機低得多。
不惜工本的輕量化設計：鎂鋁合金缸蓋、矽橡膠合成塑膠進氣歧管/不鏽鋼排氣管
發動機輕量化是設計師永恆的追求，也是新一代發動機的典型代表。在保證足夠強度的情況下實現輕量化，就必須在材質上下功夫。CA4GA1發動機採用的缸蓋及側蓋採用了同類發動機中少見的鎂鋁合金製造，這種材料重量輕強度高，僅此一項就可以令這款發動機比同排量機型輕約20公斤。
熟悉發動機構造的人會注意到，老款發動機採用的進氣歧管往往是由金屬製成，而新一代發動機均採用矽橡膠合成塑膠進氣歧管。這種材質的優勢不僅僅在重量輕，而且內壁光滑，可以大幅度提升進氣效率。CA4GA1發動機採用的就是這種進氣歧管，僅從這一點設計看，就可以確認它屬於新一代發動機。排氣管需要承受高溫，CA4GA1發動機特別採用了不鏽鋼打造，這樣一來它同樣可以擁有極為光滑的內壁，從而有效降低排氣阻力。
靜音正時鏈條
正時鏈條可能很多人並不熟悉，但對“更換正時皮帶”這一項維護項目，很多老司機應該有所耳聞。在《上篇》中我們提到正時可變這個概念，而事實上凸輪軸的正時是需要精準控制的，它必須與曲軸的運轉相位相對應。普通發動機採用正時皮帶來實現這一點，由它來連線曲軸和凸輪軸，這種皮帶帶有卡槽，可以保證不會發生相對位移。然而皮帶是會老化的，老化後強度下降有可能導致跳齒甚至斷裂。一旦出現這種情況，很可能出現“頂氣門”這樣的嚴重後果。因此正時皮帶必須定期更換，不僅增加車主的維護費用，而且在可靠性方面也存在一定隱患。CA4GA1發動機採用鋼製正時鏈條替代皮帶，它可以做到終身免維護，而且可靠性極高。與此同時，由於其結構更緊湊、傳遞效率更高，可以有效提升發動機的回響性，因此這種設計已逐步在最新型的發動機中普及。
筆式直接點火
點火環節對發動機性能影響是非常大的，它的作用取決於點火系統的設計，而這其中點火線圈的設計又是至關重要的。很多改裝汽車的人都知道，換一根“高壓線”往往就能提升發動機性能。CA4GA1發動機採用的筆式直接點火直接將點火線圈設計在缸蓋上端，免去了所謂的“高壓線”——經過點火線圈升壓的電流無需傳遞就直接作用於火花塞，其效果是採用數千元的“高壓線”都無法匹敵的。它減少了電磁干擾，可以讓燃燒更精準更充分，提升動力的同時還可降低油耗和排放，好處不言而喻。這種單缸獨立點火的設計意味著它將擁有四個點火線圈，在某個線圈出現故障的時候，其他幾個點火線圈還可正常工作，與常規單個點火線圈的設計相比，可靠性進一步提升，使用壽命顯著加長。
電子節氣門
電子節氣門也是高檔車型上才能見到的裝備。普通的家用轎車一般採用拉線式機械油門，駕駛員踩下加速踏板後，帶動鋼絲拉線將節氣門“拉開”，節氣門開度的大小完全取決於駕駛員的動作。然而對於發動機而言，駕駛員的操作並不一定是最科學的，例如不必要的節氣門開度導致燃燒不充分而增加油耗和排放、節氣門瞬間打開後對發動機造成的損害等等。CA4GA1發動機採用的電子節氣門可以有效解決這些問題。此時駕駛員踩下加速踏板僅相當於向ECU發出指令，至於節氣門打開的時機、大小，則由ECU根據最佳工況來進行智慧型控制，使之接近於理想空燃比14.7：1，減少有害氣體排放，綠色環保，不僅可以提高發動機效率，而且還可以更好的保護髮動機。
出色的整體設計
常規發動機的活塞運行方向與氣缸內徑中心軸是重疊的，CA4GA1發動機特別在中心軸和曲軸之間設計了8mm的偏置，這樣一來可以更有效的平衡曲軸與活塞的運行，從而可以更好的提升發動機轉速，不僅令發動機功率更大，而且發動機振動更小、噪音更低，無死點，而且由於磨損減小效率提高，在提升發動機使用壽命的同時，還能有效降低油耗。
完善的感測控制系統
新型發動機的一個重要代表就是電控系統，而電控系統的核心就是需要獲得發動機運轉時的各項數據，據此才能做出正確、精準的判斷。CA4GA1發動機採用知名品牌日本電裝（Denso）的電控系統，控制精準，工作穩定。CA4GA1發動機的感測系統與最新型的發動機一樣，是非常完善的。在進氣歧管部位，CA4GA1發動機設計了進氣溫度和壓力感測器，它可以精確反饋進氣歧管中空氣的溫度和流速等狀況，為精準噴油提供了必要的數據。氣缸內的爆震感測器則可以有效感知發動機可能存在的爆震，並通過調整點火正時來修正，讓發動機運轉更加平穩、健康。在排氣系統中，設計師布置了前後兩枚氧感測器，可以最大程度的探測出廢氣中氧氣的含量，從而更精準的控制空燃比，這對於發動機效率的提升、油耗的降低以及減少積碳都是很有意義的。
