話說我還是挺有新技術崇拜情結的,最近被各國排放法規逼得快喘不過氣來的各個車企,卯足勁兒研發黑科技,所以現在發動機的技術越新,普遍意義上綜合性能(動力和經濟性)都會提升。動力和經濟性在發動機性能上不是矛盾的,可能在變速箱標定上可能會有些此消彼長的取舍,但在發動機研發和調校上,壓榨的是熱效率,效率更高的發動機,能同時做到提高動力和經濟性。
所以,早就是技術當家的年代,像上個時代那樣一臺換湯不換藥的發動機堅持十幾年已經過時了。
那就聊技術唄,最近很多曾經在性能車、甚至是F1上應用的黑科技下放到小排量發動機上,想想也是有趣,其實渦輪本身就是一開始從賽車和跑車上逐步下放的技術啊。
燃油直噴\中置直噴:
現在的新技術,汽油機越來越更像柴油機。Turbo本來就是柴油機人人具備的技術,被拿到汽油機。還有就是缸內直噴,很多新生代小排量Turbo都帶,比如大眾家EA211、福特家EcoBoost、雪鐵龍的1.6THP,取代了之前把油噴在進氣道,讓進氣氣流把油氣混合氣帶進氣缸,缸內直噴直接把汽油噴射在氣缸里,保證更更精確控制,更好的霧化,效率更高,也就更省油,一般就像下面這樣。
中間是火花塞點火的(汽油要是哪天也能和柴油那樣壓燃了就不用這家伙了——嚶嚶嚶),側面那個就是噴油嘴。(還有的機型用了雙噴射,也就是缸內直噴和進氣歧管噴射同時進行。)
中間是火花塞點火的(汽油要是哪天也能和柴油那樣壓燃了就不用這家伙了——嚶嚶嚶),側面那個就是噴油嘴。(還有的機型用了雙噴射,也就是缸內直噴和進氣歧管噴射同時進行。)
現在又聽說了更新的技術叫中置直噴,比如通用家Ecotec中置直噴:
噴油嘴的位置在氣缸頂部中央,挨著火花塞,想也知道可使燃油霧化更加均勻,進一步提高燃燒效率。
噴油嘴的位置在氣缸頂部中央,挨著火花塞,想也知道可使燃油霧化更加均勻,進一步提高燃燒效率。
可變正時
我直接用度娘的定義啦:可變正時氣門VVT(Variable Valve Timing)該系統通過配備的控制及執行系統,對發動機凸輪的相位進行調節,從而使得氣門開啟、關閉的時間隨發動機轉速的變化而變化,以提高充氣效率,增加發動機功率。
說白了就是對于發動機的不同工況,進排氣的時機可以調整,不同對待,一般的VVT都是分段調節。
這是個很有用的技術,發動機更智能的知道自己需要啥,還是那幾個小排量渦輪主流機型,我稍微匯總了個表,包括上文提到的燃油噴射形式也在上面。
最基本的是啥都沒有,快被淘汰了。菲亞特家1.4T Jet比較神奇,直接不用進氣凸輪軸,利用電控液壓閥控制進氣門,可以算它進氣門可調。再來就是雪鐵龍1.6THP的這個只有進氣門又調節的。再智能一點,大眾EA211和福特Ecoboost都是進排氣凸輪都有分段可調的VVT。
最基本的是啥都沒有,快被淘汰了。菲亞特家1.4T Jet比較神奇,直接不用進氣凸輪軸,利用電控液壓閥控制進氣門,可以算它進氣門可調。再來就是雪鐵龍1.6THP的這個只有進氣門又調節的。再智能一點,大眾EA211和福特Ecoboost都是進排氣凸輪都有分段可調的VVT。
顯然通用家的Ecotec又先進了些,那個在VVT前面的D,表示連續可調。進排氣連續可調,發動機可以很順滑的得到自己最需要的數值。
【更新:評論里有提醒1.4T Jet的電控進氣門并沒有用在國產菲亞特上,所以,國產菲亞特真的是后進生啊。。。枉我半個Alfa Romeo粉,在國內的菲亞特真是渾身黑點】
集成式排氣(大勢所趨):
集成式排氣,把排氣歧管集成到缸蓋上,這是最近的技術趨勢,通用家的Ecotec(通用的1.5T啊雪佛蘭的1.4T啊)、大眾家的EA888第三代\EA211(大眾家的各種“騰”)、福特的Ecoboost 1.5T(1.6T木有用到)、豐田的8AR-FTS(就是現在皇冠啊NX啊上在用的2.0T)都在用。就是字面意思,把排氣歧管集成到缸蓋里,這樣有很多好處,除了一眼就看出來的輕量化、集成化之外,還有:
1、排氣歧管可以更快的提升冷卻液溫度,在冷啟動時大幅提升暖機速度,使發動機更快進入高效工作狀態,減少冷啟動內部構件磨損。提高效率,等同于降低油耗,比如EA888稱此技術最終能降低每公里二氧化碳的排放量約2.5g。
2、排氣歧管內置,包裹了冷卻液管路來降溫,這樣還能讓廢氣以更低的溫度流向渦輪,渦輪進氣端氣體溫度更低,進氣得到更大壓強,發動機從而提升效率。
這已經不算什么黑科技了,看這么多廠家都在用。不上圖不是我風格,來,看圖:
左邊是用了集成式排氣歧管的福特家EcoBoost的1.5T,右邊是沒用的EcoBoost的1.6T,看右邊排氣歧管形狀清晰。
左邊是用了集成式排氣歧管的福特家EcoBoost的1.5T,右邊是沒用的EcoBoost的1.6T,看右邊排氣歧管形狀清晰。
大眾家神機EA888第三代的透視圖
大眾家神機EA888第三代的透視圖
下圖是EA888在歐中NEDC測試工況下,灰線是第二代,不采用集成式排氣的汽缸溫度,紅線是EA888第三代,搭載此技術,確實在冷啟動時升溫更快。
下圖是EA888在歐中NEDC測試工況下,灰線是第二代,不采用集成式排氣的汽缸溫度,紅線是EA888第三代,搭載此技術,確實在冷啟動時升溫更快。
可變排量機油泵
然后,工程師們又把魔爪伸到了機油系統上,他們居然開發除了可變排量機油泵。
東風雪鐵龍的1.2T/1.6T、福特Ecoboost 1.5T、大眾EA211、通用的Ecotec、都在用。
不過大眾EA211、福特Ecoboost 1.5T和冬雪1.6THP都是兩級可變(其實東雪家更先進的發動機是1.2THP那款,我其實每次在說1.6THP技術稍顯落后的時候都覺得有點黑法系的嫌疑,嚶嚶嚶,法系大法1.2T技術新啊。)
通用的Ecotec和東雪的1.2T是連續可變,
比如,東雪1.2THP采用ECU控制連續可調變排量機油泵,能夠根據不同轉速,通過外調節環的滑動或者擺動,改變其與轉子的偏心距,進而改變葉片泵的排量,避免了傳統定排量齒輪機油泵在高轉速下的泵油損耗,達到節能減排的目的。——雪鐵龍是這樣說的。
雪鐵龍1.2THP的可變排量機油泵長這樣;
通用Ecotec 1.5T的可變排量機油泵長這樣:
根據發動機工況自動調節機油流量,減小了在低速時過剩的機油壓力,減少了對發動機的負載需要,配合DVVT進排氣連續可變氣門正時系統使發動機低轉速更敏捷、高轉速時更強勁。”——通用是這樣說的。
“根據發動機工況自動調節機油流量,減小了在低速時過剩的機油壓力,減少了對發動機的負載需要,配合DVVT進排氣連續可變氣門正時系統使發動機低轉速更敏捷、高轉速時更強勁。”——通用是這樣說的。
全鋁小缸體
然后,就是減重了,老生常談,前面說的幾款發動機基本都是全鋁的,只有菲亞特的1.4T JET是缸蓋鋁,缸體鑄鐵。