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8款全新“硬核”发动机

2020-08-24马爽

汽车与运动 2020年4期
关键词:动力性压缩比硬核

马爽

大众EA2111.5TSI

搭载车型:全新一代高尔夫

虽然,全新的EA211 1.5TSI发动机在海外已经量产多年,但国内一直迟迟没有更新迭代。如今,随着今年高尔夫8的国产,很可能这台EA21 1的1.5TSI将会首次搭载,毕竟大众位于成都的发动机工厂已经全面投产。

作为第3代产品这一代的EA211采用类似宝马的模块化理念,只提供4個版本。1.0L、1.5L自然吸气和1.0L、1.5L涡轮增压。由于1.0L采用3缸设计,目前国内对于三缸发动机有着“抵触”心理,预计短期内不会投放国内市场。技术方面,这台EA211.5TSI发动机还是有着不少亮点。首先,这台1.5T发动机也分为高功率和低功率版本,高功率版最大功率110kW、250Nm,参数上与目前1.4T没什么出入。低功率版最大功率96kW,并且采用了12.5:1的高压缩比、高效率的VGT可变截面涡轮增压器和加经济性的米勒循环技术。

除此之外,两款发动机都采用了APS涂层技术,就是我们常说的“无缸套”,不仅降低了重量,热传导效率更高,有效减少发动机爆震。全新的350bar的燃油喷射系统,更高的喷射压力可以使得燃油雾化效果更好,油气混合更充分,燃烧效率更高。ACT技术,也就是我们俗称的“闭缸技术“,可以在发动机小负荷工况下关闭2、3汽缸,进一步提升了经济性。全新集成中冷器的设计可以进一步提高进气效率。全MAP的连续可变机油泵在低转速低负荷采用较低的机油压力达到减小摩擦降低油耗,在高负荷采用高的机油压力保证润滑需要。从而实现减少摩擦阻力,降低油耗的作用。全新的热管理模块可以对发动机的热管理起到更加灵活精准的控制,对动力性和经济性都有一定提升。

总体上讲,这台发动机相比之前的EA211.4T在动力性方面基本保持了一致,但在经济性方面有着大幅提升,而且还可以配备PHEV插电式混合动力系统。

奔驰M254 1.5T、2.0T

搭载车型:全新E Class、新C Class、GLC

奔驰的发动机一直都走在世界的前列,尤其是新技术的应用,可谓是毫不顾忌成本。毕竟再高的成本放在总车价中自然也是消费者买单。今年,北京奔驰发布一则消息将会对北京工厂进行改造升级,全面迎接M254的国产化。

如果按照车型的迭代来看,之前M264是M274的中期改款,那么M254可以认定为全新一代。那么M254又采用了哪些奔驰“黑科技”呢?其实,所有的技术升级还都是围绕这一个相同的目的,经济性以及排放。例如,48V轻混系统的加入,发动机小型化和电气化这是奔驰近些年的一个主要趋势。ISG电动机虽然自身的功率不大,但是与曲轴和变速器直接相连,能够直接推动发动机,对改善发动机某些特殊工况下(例如启动等)的动力性和经济性还是有着很大帮助。双流道的涡轮增压器是现在的主流,不仅可以减少排气的干扰同时对于发挥涡轮增压器的效率也大幅提升,电控泄压阀可以更精准且快速地满足涡轮增压器的需求。当然,出于成本考虑M254并没有采用直列6缸的M256的电子涡轮。

CAMTRONIC是奔驰可变气门升程的叫法,配合大角度的VVT实现了奥托循环与阿特金森双循环,对发动机的扭矩提升和油耗都有帮助。燃烧系统这块奔驰的做法有些另类,这台发动机采用了成本百高的压电式喷油器,利用多次喷射和多次点燃实现分层稀薄燃烧,利用气流提高滚流加强燃烧效率。但48V系统的加入可以直接跳过大部分稀薄燃烧的工况,这套高昂的压电喷油系统并没有发挥全部实力,要么就是奔驰有所保留,要么就是有钱任性。

总体上来看,这台发动机将会逐渐取代M264成为奔驰发动机家族的主力,毕竟全新E Class、GLC、新C Class、GLE都会用到。在动力性和经济性方面保持了奔驰家族的优良传统,当然还有就是“贵”。

宝马B48Tu 2.0T

搭载车型:全系车型

首先,我们可以理解B48Tu是B48的“换代”机型,这次B48Tu也分为高低功率版,高功率版最大功率190kW、最大扭矩400Nm,低功率版最大扭矩135kW、300Nm。

相比高功率版低功率版采用集成排气歧管,更多是为了燃油经济性的考量。但对于动力性要求更高的高功率版涡轮对排气的温度有更多需求。热管理方面,例如小循环、大循环、缸体缸盖分层冷却都采用了更加精准和灵活的电控技术。

受困于日趋严苛的排放法规,B48Tu搭载了一套博世的350bar高压喷射系统。重新设计的6空喷油器可以使油气雾化更好,燃油颗粒更小、更利于混合,燃烧效率会更高。采用中置直喷相比侧置直喷可以有效避免燃油石壁的现象。而且喷油的策略可以更加灵活,例如可以选择均值燃烧、分层燃烧。这也意味着这台B48TU发动机的燃烧室进行了重新设计。中置直喷对于加工工艺方面提出了更高要求,成本固然较高。但毕竟宝马的价格在这里,而且消费者也很“樂意”买单。

另外,这台发动机还采用了电控的VVT,宝马叫做Double VANOS,也就是可变气门正时,而且是大角度的VVT。还有就是宝马非常著名的Valetronic可变气门升程,这套配气机构能够根据发动机的不同工况更加灵活地调整进排气门开关的时间和大小,提升发动机的动力性和经济性。另外,缸壁涂层技术和双涡管的技术仍旧处于主流时代,所以B48Tu并没有改进。

总体上讲,宝马的B48Tu依旧保持了一定的主流水准,但是和奔驰相比有些“小气”了,不过好在账面数据还是很抢眼,所以看看新3系和X3以及X5的销量就能知道,大家对于这台发动机还是非常满意的。

雷诺B产+戴姆勒1.3TCe

搭载车型:科雷缤、A Class、GLB

这台发动机是雷诺日产联盟与戴姆勒集团联手打造,除了科雷缤和新逍客以外,奔驰的A Class和GLB也搭载了相同发动机,只不过奔驰还配备了更多技术,例如48V系统、可闭缸技术等。

首先,这台发动机的体积非常紧凑,原因在于其采用了三角形气缸盖的独特设计。优势主要在于它让进排气都倾斜靠近发动机中心,结构更加紧凑,提升轻量化。全新的喷油系统最大压力可达250bar,燃油雾化效果更好,动力性和经济性得到了更高的保证。并且采用中置式缸内直喷,相比侧置直喷,优势在于能够有效降低燃油湿壁现象的发生,喷油策略更加灵活。

所以别看这台发动机的排量只有1.33L,最大功率可达117kW、最大扭矩更是达到了270Nm,而且它的扭矩平台很宽1600rpm-3500rpm。集成排气歧管的优势在于能够快速提高暖机效率,尤其是在冬天,能够快速地提升发动机的工作温度。与其相连的涡轮增压器也采用了电子执行器的泄压阀,优点是涡轮的响应更快,控制的精准度也更高。无缸套设计,也就是汽缸涂层,这个技术现在也逐渐成为主流,没有了缸套发动机整体质量更轻,而且涂层相比铸铁刚套拥有更好的导热性,提升冷却的效率。

总体上看这台发动机的看点还是很多,首先是动力性方面的表现较好,其次采用众多新技术在经济性方面也能够有着很抢眼的表现。

日产VC-TURBO 1.5T超变擎

搭载车型:全新一代奇骏、轩逸

日产推出的VC—TURBO发动机可谓是改写了传统发动机的历史,可变压缩比技术打开了未来复兴传统发动机的又一扇胜利之门。目前,得到的消息日产或将今年推出一台1.5T 3缸的可变压缩比发动机,按照惯例应该同样被冠以VC-TURBO超变擎的头衔。

这台1.5T发动机采用的技术基本与2.0T发动机相同,因为是3缸结构,所以体积更轻,结构更紧凑,也更适合搭载在更多的小型车型上。我们都知道,VC-TURBO发动机采用了可变压缩比技术,压缩比可以在8:1与14:1(国内13)之间根据发动机不同的工况自由切换,高压缩比带来更加优异的经济性,低压缩比可以爆发更强的动力性。同时,为了满足可变压缩比,其还采用了歧管喷射和缸内直喷的双喷射技术。目前,采用双喷射技术的企业凤毛麟角,主要是因为成本和技术匹配的问题。双喷射系统也可以根据发动机不同的工况匹配不同的喷油策略,对动力性和经济性都有着促进作用。奥托循环和阿特金森双循环也是可以根据不同压缩比采用不同的循环策略,使动力性和经济性都能得到最佳的发挥。

此外,其还采用了目前增压直喷发动机比较主流的集成排气歧管设计,有效提升暖机效率,改善冷启动时的排放。缸体融射技术也就是所谓的“无缸套”设计,除了减重以外,涂层更薄有利于热传导,能够提升冷却效率减少发动机爆震。可变排量机油泵也能够实现减少摩擦阻力,降低油耗的作用。

对于VC-TURBO发动机来说前景无限,可变压缩比机构再加上电气化的辅助,以及配气机构、燃烧系统的改进,拥有多种组合升级方案。拥有可变压缩比核心技术,剩下的只是选择不同成本和取向的技术搭配。相信未来,如果可变压缩比的范围能够进一步扩大,例如做到16:1甚至18:1,那么VC-TURBO甚至有可能会彻底取代混合动力系统。

日产e-POWER

搭载车型:Note、启晨新车型

日产宣称在2022年前将会在国内推出4款e-POWER车型,其中1款为纯电动车型。说到e-POWER很多国内消费者并不是很了解,其实海外搭载e-POWER的Note销量完全碾压了丰田的普锐斯。

这套系统实际上采用一个串联的方式,在动力理念上相当于“增程器”,但实际上可以说是全新的动力系统设计方式,目前掌握增程式发动机核心技术的企业并不多。e-POWER系统的电池包很小容量仅有1.47kWh,重量也只有40.9kg,电池不会成为车辆的负担,强大的动能回收系统能够更加高效地回收制动能力。对于发动机而言,有了电动机的加持,发动机的工况可以直接设定在最为高效的区间,总体热效率提升了5%,甚至可以达到“传说”的50%,有效提升了燃油经济性。这不仅仅是发动机和电池两种动力方式的简单组合,而是深度的集成,相互取长补短。另外,这套系统的技术难点也比较明显,优点可以汲取两者之和,缺点也是同样的,所以设计难度、控制难度都非常的大,好在日产凭借强大的技术基础和研发能力让其成为了现实。

总体上来说,无论未来传统发动机何去何从,日产的技术路线已经很明显。VC-TURBO和e-POWER,这两套解决方案都把传统发动机的电气化放在了最核心的位置上。未来,新的再生清洁燃料,搭配超高热效率的燃烧系统,加持电池电机的动力输出,这就是日产的未来动力核心。

本田1.5L i-MMD

搭载车型:本田享域HEV、凌派混动

本田在发动机方面的表现一直都被消费者认可,“买发动机送车”的哏也不是空穴来风。目前本田在国内投入的机型并不多,只有“地球梦科技”的1.5T和2.0L的i-MMD混合动力系统。不过,今年本田将会在国内推出一套全新动力总成,1.5L i-MMD混合动力系统。其实这套系统之前已经在海外有着不错的口碑。

这套系统采用了串并联的结构,主要目的就是为了能够让电动机尽可能地发挥最大功效,同时发动机则始终保持在最佳效率的区间运行,经济性是最为主要的目标。发动机由一台高压缩比的1.5L自然吸气发动机构成,最大功率80kW、最大扭矩134Nm,压缩比同样为14:1。为了实现高效,采用了阿特金森循环。为了进一步降低油耗还采用了EGR技术,也就是我们常说的废气再循环系统。其工作原理是将一部分排气中废气重新引入汽缸内部参与燃烧,这样可以降低小负荷时的泵气损失,提高热效率,降低油耗,同时对降低NOx排放也非常有好处。此外,其还采用了电动VVT和VTEC可变气门升程系统,这都是本田粉们引以为傲的“黑科技”。

电气化部分,电动机的功率和扭矩相比2.0L混动系统要低一些,所以综合功率为113kW、综合扭矩为261Nm。这套混动系统的动力表现基本上相当于一台1.8T发动机,所以搭载在紧凑级车型上完全够用。在经济性方面的表现甚至比雅阁锐混动还要枪眼,EPA的综合油耗为4.5L/100km。

总体上讲,i-MMD混合动力系统由于推出时间较晚,在技术方面比现款丰田的THS Ⅱ还是有一定的优势,而且价格肯定也要比2.0L的相对便宜,还是很值得关注。

丰田1.5L/1.5L双擎

或将搭载车型:劲炫、卡罗拉、雷凌

丰田计划在今年向国内市场推出全新的1.5L Dynamic Force发动机,用来全面取代已经很老的1.6L自然吸气发动机。这台全新的1.5L发动机采用了3缸设计,在轻量化方面有着较高的提升。虽然只是一台3缸1.5L排量的自然吸氣发动机,但最大功率可达82kW、最大扭矩136Nm,2000rpm时就可以提供118Nm的扭矩。作为一台主打经济性的发动机其采用了众多丰田最新技术,13.5:1的高压缩比使得这台发动机的热效率高达38.5%。同时还采用了全新的燃烧室设计,满足奥托与阿特金森循环,进一步提升了动力性和经济性。为了更好地提升燃油经济性,还采用了EGR废弃再循环。为了抵消3缸发动机与生俱来的不平衡性,丰田为其配备了平衡轴抵消震动,提升NVH的整体水平。此外,还有一套基于这台1.5L发动机的双擎版,混合动力系统采用了锂离子电池,相比镍氢电池重量降低了27%,同时得益于电动机的加持,动力性的表现会更好。

目前来看,受制于国内对于三缸发动机的态度,丰田很可能不会在今年内推出,即使推出了1.5L的发动机,1.5L双擎也不会引入,毕竟目前紧凑级轿车1.8L双擎还是具有一定的竞争力。

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