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不仅仅是省油 高效发动机系列盘点(二)

来源:未知作者:admin 日期:2024-07-10 点击:

  [新华汽车 技术]我们之前已经为大家介绍了几款高效动力系列发动机,包括马自达“创驰蓝天”、福特ECO BOOST以及本田EDT等。今天我们的“高效动力系列”盘点将进入第二期,在这一期中我们将继续为大家介绍另外几款高效动力系列发动机,其中不乏自主品牌的后起之秀。

  对于国内汽车消费者而言,集团(以下简称PSA)的THP发动机系列我们并不陌生。在去年高调上市的雪铁龙C4L车型上就搭载了THP系列中的1.6T发动机。这款发动机凭借优异的账面数据,为雪铁龙C4L积攒了不小的人气。那么,这款THP系列发动机是如何爆发出如此“惊人”的数据的呢?

  THP(Twin Scroll Turbo High Pressure)是双涡管涡轮高油压的英文缩写,即我们常说的“双涡管单涡轮”,这项技术是PAS与宝马集团合作研发的一款高效发动机系列,在宝马旗下产品中该系列发动机被称为N13系列,THP则是PSA采用的官方命名方式,除1.6THP外,还有1.2THP、1.8THP等一系列型号。

  随着小排量涡轮增压发动机成为主流发展方向,如何在保证充足的动力输出前提下,尽可能减小发动机排量成为各家车企研发的重点。在这样的大背景下,PSA集团与宝马合作开发的THP发动机系列应运而生。

  在THP系列发动机中主要包括三大主要核心技术,即双涡管单涡轮增压、缸内燃油直喷以及可变气门升程和可变气门正时技术。在上述技术的帮助下,THP发动机可以爆发出更大的输出参数,同时还有效提高了发动机的燃油效率。

  众所周知,发动机的涡轮增压装置需要依靠发动机排出的废气驱动涡轮旋转,从而产生更大的进气压力。但在低转速区间,发动机排出的废气较少,不足以驱动涡轮工作。而当发动机转速达到涡轮工作区间时,会瞬间启动涡轮产生驱动力。这就形成了涡轮增压发动机存在的涡轮迟滞现象,在小排量发动机上这一现象尤为明显。

  为了有效缓解涡轮增压器的迟滞问题,THP发动机采用了双涡管单涡轮增压技术。相比一般的涡轮增压发动机,THP发动机由一长一短两条涡管分别连接1、3缸和2、4缸,并同时导入到涡轮增压器。这样做的好处在于可以避免两个涡管中的废气流相互妨碍,减少由于废气回压产生的阻力,从而使涡轮能够在更低的转速工况进入工作,以达到减少涡轮迟滞现象的目的。

  缸内燃油直喷想必大家一定很熟悉,目前已经被众多汽油发动机所采用。与传统多点电喷发动机相比,直喷技术就是将喷油嘴直接放置在气缸燃烧室内,燃油可以在更短的时间内与空气形成可燃混合气,同时燃油喷射量也可以根据不同工况进行精确控制。

  由于可以精确控制燃油喷射量,并且混合气也更容易达到最佳浓度,燃油直喷发动机在动力、燃油经济性方面均由于传统多点电喷发动机。

  在THP系列发动机上还有一项主要技术亮点,那就是可变气门升程和可变气门正时技术。从字面意思上看,这项技术分为两个方面,可变气门升程以及可变气门正时,他们虽然工作原理不同,但最终目的都是为了改善发动机燃烧性能,提升低转速输出参数。

  其中,可变气门升程技术通过可变气门机构伺服电动机对气门开启程度进行控制,当发动机处于低功况时减少气门开启角度,从而减少油耗。当发动机处于高速工况时则增大气门开启角度,以爆发出更大的输出功率。

  可变气门正时技术大家一定不会陌生,这项技术已经在众多发动机中应用多年。通过安装在凸轮轴前端的油压装置对凸轮轴(发动机配气主要机构)进行角度微调,可以帮助发动机在不同工况下产生不同的进气效率。通过对发动机进气效率的调整,就可以在任何工况下都能保证发动机拥有最合适的混合气浓度,从而达到最佳的燃烧效率。

  随着PSA在华发展投入的增大,未来会有越来越多的新产品应用这一高效动力系列发动机。目前在国内销售的PSA旗下车型中,使用THP系列发动机的有雪铁龙C4L、标致3008以及进口引入的DS4、DS5、标致RCZ车型。

  在欧洲地区,搭载THP系列发动机的车型更加丰富。包括海外版标致208、308以及雪铁龙新C4等均是THP系列发动机的“忠实用户”。

  由于THP系列发动机拥有良好的低速高扭输出特性,因此非常适合在相对拥堵的城市路况。灵敏的动力响应可以帮助车辆迅速提速,而较小的排量以及燃油直喷等新技术则可以有效降低车辆的油耗水平。

  对于自主品牌而言,发动机核心技术的优劣直接影响到未来能否与合资乃至进口产品抗衡的成败。尽管在发动机领域我们与国外老牌车企还存在一定差距,但这一差距正在逐渐缩小。长安汽车近几年推出的几款新车型,在外形设计上进步明显,包括长安逸动、长安CS35以及即将推出的长安瑞骋等都拥有相当不错的原创设计。在发动机等核心技术方面,长安汽车同样做出了努力,BlueCore就是其中之一。

  BLUECORE动力品牌是长安汽车与2011年广州车展上正式发布的。其核心技术包括高效发动机、变速器以及底盘设计等一些列优化措施。作为一项国际化团队研发的项目,长安BLUECORE由长安汽车“五国九地”研发队伍合力打造,其涵盖了长安汽车自主研发的TEi、GDi、 D-VVT、TC、新能源等技术,DCT 、AT、MT等变速箱领先技术。

  在长安BLUECORE动力品牌中,发动机占据了重要地位。在长安汽车未来的产品规划中,BLUECORE系列发动机将包括有1.6L、2.0L自然吸气发动机以及0.8L、1.0L、1.5L、1.8L涡轮增压发动机等。

  其中BLUECORE 1.6L自然吸气发动机已经正式装备在长安现售的逸动、CS35等车型上。与同排量发动机相比,BLUECORE 1.6L的输出参数优势比较明显。未来长安还将推出搭载BLUECORE 1.5T版车型,其动力水平将进一步提升。

  轻量化全铝制造是BLUECORE 1.6L发动机亮点之一,在目前自主品牌车型中依旧以传统铸铁发动机为主,采用全铝制造的发动机质量更轻,耐磨损和抑制噪音方面也有明显优势。另一方面,由于强度方面的要求,全铝制造的发动机对于结构设计和加工工艺有更高的要求,研发BLUECORE 1.6L发动机势必会为长安汽车积累宝贵的技术经验。

  除了采用全铝制造,BLUECORE 1.6L发动机还装备了DVVT双可变气门正时技术。这项技术如今已经不算稀奇,其工作原理我们在之前已经进行了介绍,在此不再过多阐述。

  长安汽车曾表示,未来将依托“BLUECORE”所积累的技术储备和市场反馈,不断推出集成涡轮增压、汽油缸内直喷、稀薄燃烧、双离合变速器和轻量化等高效节能技术的一系列发动机和汽车产品。

  在新能源技术方面,采用Plug-in、氢燃料电池等混合动力系统助力传统内燃机,以进一步提升车辆动力系统在日常使用中的工作效率;并发展锂电池、燃料电池等电动车技术,以及清洁再生能源的应用。

  发动机作为汽车的核心技术,其研发往往需要花费大量的人力、物力和财力。为了能够满足通用集团庞大的产品体系需求,选择一款可靠性和兼容性优秀的发动机产品是必不可少的。Ecotec系列发动机作为通用旗下重要的动力单元,自诞生之日起就肩负着重要的责任。当然,其中不少型号确实拥有相当出彩的性能。

  Ecotec是通用汽车高科技打造的具有全球顶尖水平的四缸发动机系列。Ecotec是由Ecology(生态)和Technology(技术)两个词合成而得,昭示着基于技术、环保和经济性的发动机革命性研发理念。

  不同于其他品牌推出的高效动力系列,由于通用旗下拥有众多品牌,其车型也涵盖从小型车至豪华车等众多车型。对于不同品牌、不同地区、不同车型,其Ecotec系列也没有形成一个统一的核心技术。目前,通用Ecotec系列发动机涵盖了包括1.6L、2.0L、2.4L在内的多种型号。

  今天我们仅挑选Ecotec系列发动机中比较有代表性的型号进行介绍,这些发动机同样也装备在中国地区销售的通用车型上。

  在Ecotec系列中,2.0T发动机是其中最为耀眼的明星产品之一。这个系列的历代产品曾多次入选沃德十佳发动机评选。其中通用的LHU 2.0T发动机应当是国内消费者最为熟悉的型号。目前在售的别克君威君越所使用的2.0T车型搭载的均是这款发动机。

  不过需要指出的是,这款曾获得2011年沃德十佳发动机评选的LHU为北美版别克君威GS车型使用的高功率版,而国内包括国产君威GS在内的车型所使用的是其低功率版本(功率由270马力缩减为230马力)。

  通用LHU发动机采用双可变气门正时(进、排气门正时可调)、缸内直喷以及双涡管增加技术。在上述技术的帮助下,LHU发动机能够爆发出230马力并不是难事,如何保证其工作的可靠性和耐久度是通用工程师主要考虑的方向。

  由于采用了轻量化全铝设计,其机体强度与传统铸铁发动机存在一定差距。为了保证发动机的可靠性,通用使用主轴承盖与曲轴箱一体化的设计,加上锻造连杆、强化的缸盖和缸体来满足高功率输出所需的强度。在满足强度要求的基础上,加深水道并使用中空充钠气门(排气门)以及活塞喷雾冷却装置来强化发动机的散热性能。

  在2013年最新一期沃德十佳发动机评选中,通用旗下的2.0T发动机再次入选。这就是Ecotec系列2.0T发动机最新型号LTG发动机。这款发动机目前搭载在国产凯迪拉克XTS车型中,其最大功率达到了269马力。

  与前辈相比,LTG在继承了上代产品优秀特性的同时也通入了更多新鲜的技术。通过发动机工况曲线图不难看出,LTG发动机的输出参数被的更加“激进”,从2000rpm开始爆发的最大扭矩一直可以维持到5300rpm,而输出功率从1700rpm时更是以几乎垂直的攀升率直奔5300rpm最大爆发转速。

  在节能方面,通用为LTG发动机装备了可变流量的机油泵,两级可变的机油泵会根据发动机不同工况为发动机提供不同的机油压力,减少了低负荷工况下的能耗。此外,经过重新优化的冷却液回路同样可以帮助发动机降低摩擦阻力。

  在兼容性能方面,通用LTG拥有更加广泛的适用能力。从即将发布的凯迪拉克ATS采用的前置后驱平台到XTS等中大型车采用的前置前驱平台,LTG发动机均能满足其布局要求。

  不过,凯迪拉克官方曾表示LTG发动机将是国内凯迪拉克车型独享的技术,并不会下放到旗下国产雪佛兰别克车型上。对于国内消费者而言,如果想体验到这款2.0T发动机的性能,只有选择凯迪拉克XTS车型了,或许这也是通用对于凯迪拉克品牌在国内的特殊保护吧。

  除了上述发动机外,包括通用Ecotec 1.6L、1.8L、2.0L等四缸自然吸气发动机也同样装备在很多国产通用车型上。作为全球最大的汽车集团,能够支撑同样庞大的产品线要求足以证明Ecotec系列发动机在兼容度、可靠性方面的优势。随着各大汽车品牌之间技术竞争的加剧,未来我们将有机会体验到更多Ecotec先进发动机的魅力。

  今天我们继续为大家盘点了主流高效发动机系列,其基本涵盖了目前量产的大多数高效动力产品。尽管这些新技术拥有截然不同的方法和原理,但最终所实现的目的都是提高传统动力汽车能够拥有更加高效的表现。随着未来新能源和混合动力技术的普及成熟,如今这些技术或许将会推出历史舞台。但是,在我们找到新的替代能源前,传统动力车型还将陪伴我们走过一段很长的旅途,面对环境和能源问题,这些新技术势必会帮助我们“安全”度过后石油时代。(新华汽车 文/王啸辰 部分图片来源网络)