大車型也搭少缸發(fā)動機(jī) 世界還需四缸嗎
號稱發(fā)動機(jī)先生的人見光夫一語驚人配備小型化(Downsizing)發(fā)動機(jī)的汽車其實(shí)際燃效往往會變差
但他同時也給出了信服的解釋加大發(fā)動機(jī)排量可以輕松吸入更多的空氣實(shí)現(xiàn)有助于改善燃效的超稀薄燃燒雖然發(fā)動機(jī)形體變大制造材料費(fèi)用會增加但與小型化不同的是不需要增壓器整體成本上比小型化更具優(yōu)勢
我個人更愿意汽車朝著人見光夫的理論前進(jìn)可惜這種理論絲毫沒有影響到歐洲和已經(jīng)逐漸淪為歐洲的美國汽車商們甚至連日本大本營都未能幸免在日經(jīng)BP社最近出版的《發(fā)動機(jī)技術(shù)大全》中日本媒體提出了一個更加聳人聽聞的觀點(diǎn)世界不再需要四缸當(dāng)然全球車企在減少發(fā)動機(jī)缸數(shù)上進(jìn)行著令人發(fā)指的研究少氣缸的車型已然走進(jìn)我們生活然而各家減少發(fā)動機(jī)氣缸的做法卻不盡相同于是逐漸演變成了兩個派別
一一招鮮吃遍天
這一派以沃爾沃和PSA為代表他們的做法是只研發(fā)一款發(fā)動機(jī)調(diào)校出不同動力輸出功率達(dá)到適用不同定位車型的目的其中又以沃爾沃為甚
PSA的核心是與寶馬合作開發(fā)的1.6THP發(fā)動機(jī)這款發(fā)動機(jī)根據(jù)需要可以提供115千瓦128千瓦147千瓦三個版本在此之外他們還針對中國開發(fā)了一款120千瓦的版本于是我們見到PSA在中國投放的車型中小到308S大到508從雪鐵龍到標(biāo)致再到DS都搭載了這么一款發(fā)動機(jī)其中DS5就搭載了120千瓦和147千瓦兩個版本的1.6THP120千瓦作為低端版本147千瓦作為高端車型至于1.6升以下排量的小型車PSA打算采用一款1.2T三缸發(fā)動機(jī)代替這就是我們現(xiàn)在在308S上看到的未來標(biāo)致301也將搭載的三缸發(fā)動機(jī)
▲PSA1.6T發(fā)動機(jī)
當(dāng)然PSA有它的局限性它沒有大型豪華車型因此把發(fā)動機(jī)局限在四缸的這種方法我們接受起來還沒有多少困難這也是我們會說沃爾沃在這一派更具代表性的原因
近期上市的XC90搭載了一款高功率的四缸發(fā)動機(jī)最大功率235千瓦最大扭矩400牛米將這么一款四缸發(fā)動機(jī)搭載在中大型豪華SUV上實(shí)屬罕見要知道寶馬X5和奔馳M級還依然把3.0T作為起點(diǎn)呢
萬萬沒想到的是歐洲豪華品牌對于小排量裝上大車型的熱情比我們想象的還要高在剛剛結(jié)束的成都車展媒體日上寶馬X5和X6也引入了其當(dāng)家花旦四缸增壓N20發(fā)動機(jī)并命名為xDrive28i售價(jià)75.58萬不過相對來說寶馬此番推出的2.0T有著打擊平行進(jìn)口車的嫌疑同時在技術(shù)層面也沒有太多新鮮感
▲BMWN20發(fā)動機(jī)
沃爾沃是今年2月26日宣布將Drive-E發(fā)動機(jī)族群引入中國的Drive-E策略下沃爾沃勢必會大范圍普及四缸發(fā)動機(jī)這些四缸發(fā)動機(jī)在沃爾沃手里經(jīng)過了長時間的設(shè)計(jì)研發(fā)官方宣稱油耗可以提升12%-35%同時動力沒有下降
▲VOLVODrive-E雙增壓和單增壓發(fā)動機(jī)
只是我們仔細(xì)查看沃爾沃Drive-E系列發(fā)動機(jī)似乎也找不出特別亮眼的技術(shù)那些技術(shù)都是大家已經(jīng)耳熟能詳?shù)?span id="djpen6f" class="myIcon">近乎許多廠商都在用但沃爾沃全新2.0T發(fā)動機(jī)依然比很多2.0T發(fā)動機(jī)搶眼原來沃爾沃Drive-E的開發(fā)原則與馬自達(dá)Skyactiv(創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù))類似他們都是通過一系列的優(yōu)化并集成達(dá)到最終提高輸出功率和經(jīng)濟(jì)性的目的因此Drive-E發(fā)動機(jī)不亮眼的技術(shù)背后更多的是是輕量化低摩擦小型化模塊化的設(shè)計(jì)理念
這是不是意味著新技術(shù)開發(fā)的腳步慢了下來不斷優(yōu)化開始成為主旋律?
實(shí)際上Drive-E發(fā)動機(jī)族群一共有三套不同的設(shè)計(jì)方向
第一套是我們在沃爾沃XC60和新款S60L上見到的單渦輪增壓這臺發(fā)動機(jī)有著多種功率調(diào)教同時可以匹配愛信8AT和6AT傾向于平順性和燃油經(jīng)濟(jì)性的表現(xiàn)其中代號為B4204T11的高功率單增壓版本實(shí)現(xiàn)了媲美寶馬N20B20的動力表現(xiàn)
第二套是沃爾沃XC90T6車型上的代號為B4204T27的雙渦輪增壓采用了機(jī)械增壓+渦輪增壓的兩套結(jié)構(gòu)在低轉(zhuǎn)速區(qū)域表現(xiàn)甚至優(yōu)于許多3.0T發(fā)動機(jī)然而這套發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的構(gòu)造明顯比單增壓復(fù)雜了許多從而在故障率上有很大風(fēng)險(xiǎn)難道可靠性被譽(yù)為歐洲日產(chǎn)的沃爾沃未來可靠性要下滑了?
▲首款配備了2.0T發(fā)動機(jī)的中大型豪華SUVXC90
更為復(fù)雜的還有暫未上市的XC90T8車型Drive-E發(fā)動機(jī)在設(shè)計(jì)之初就充分考慮了電氣化布局使得T8車型順理成章地在常規(guī)燃油動力之外多擁有一臺電動機(jī)因此XC90T8的發(fā)動機(jī)動力作用于前輪電動機(jī)動力用于驅(qū)動后輪其燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性能都值得期待
開發(fā)這樣一款四缸發(fā)動機(jī)族群沃爾沃顯然是有利的否則他也不會押上性命至于消費(fèi)者能否接受恐怕還需要時間考驗(yàn)靠著沃爾沃在北歐的號召力沃爾沃或許還真有這種底氣沃爾沃擁有了這款通用四缸發(fā)動機(jī)之后他可以將SPA模塊化貫徹到底發(fā)動機(jī)尺寸不再變化車型的各項(xiàng)參數(shù)也就不用用變化設(shè)計(jì)通用化更強(qiáng)增加了模塊化的適用范圍
可只有一款四缸發(fā)動機(jī)是不夠的PSA低端車型配備了一款1.2T三缸發(fā)動機(jī)未來的沃爾沃40低端車系或者吉利也可能會用到三缸發(fā)動機(jī)這樣一來沃爾沃和PSA還要重新投入研發(fā)有沒有一種更徹底的解決方案呢?
二無招勝有招
我們知道汽車變小后發(fā)動機(jī)排量也可以減少可問題是應(yīng)該優(yōu)先減少氣缸數(shù)量還是優(yōu)先壓縮排量體積呢?主機(jī)廠也一直存在這么一種爭論對于這種問題車企需要考慮熱效率尺寸震動等多個方面對于熱效率他們試圖尋找發(fā)現(xiàn)每個氣缸的最優(yōu)值
熱效率著重考慮氣缸表面積除以容積的比值表面積和容積比值最小燃效率會越高如果氣缸排量過小那么燃燒室內(nèi)氣缸表面積與容積的比值會變大導(dǎo)致表面冷卻損失增加相反如果排量過大火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x會延長燃燒時間就會增加從而導(dǎo)致熱效率下降倘若時間過長活塞過于下降熱能還會無法做工
所以一定存在這么一個最優(yōu)值日產(chǎn)汽車在2010年做了一次這種測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明單個氣缸從300毫升上升至400毫升熱效率可以提升2.0%當(dāng)提升至500毫升時熱效率最高因此日產(chǎn)認(rèn)為兩缸發(fā)動機(jī)最優(yōu)排量值應(yīng)該是0.8升-1.2升三缸發(fā)動機(jī)應(yīng)該是1.2升-1.8升
三缸發(fā)動機(jī)對于寶馬已經(jīng)不是新聞了只是善于思考的寶馬在考慮另外一個問題我能不能只設(shè)計(jì)一個氣缸這樣以后我需要四缸發(fā)動機(jī)的時候直接拼一個四缸需要三缸直接拼一個三缸出來這樣豈不是更徹底?
▲BMWB38發(fā)動機(jī)
寶馬工程師也進(jìn)行了日產(chǎn)那樣類似的研究最終他們決定將發(fā)動機(jī)單氣缸排量值限制在500毫升這意味著未來寶馬發(fā)動機(jī)要么是1.5升要么是2.0升2.5升這種0.5升的倍數(shù)了嗎?
在確定了發(fā)動機(jī)單氣缸排量限值之后寶馬就可以利用各項(xiàng)技術(shù)對單氣缸輸出功率做進(jìn)一步研究他們可以通過不同的調(diào)校得出不同的動力輸出比如其最新的UKL平臺推出的寶馬2系A(chǔ)ctiveTour三缸發(fā)動機(jī)就可以達(dá)到100千瓦的數(shù)值
寶馬的這種設(shè)計(jì)思路似乎讓發(fā)動機(jī)制造走進(jìn)了一個新時代這樣一來發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)步伐完全可以追的上產(chǎn)品線陣容的拓展速度而且時間和金錢花費(fèi)更少所有的發(fā)動機(jī)可以共用一套零部件光想想都能美醒不是嘛?
世界就是這樣從四缸到三缸從三缸到雙杠越來越多以低油耗為賣點(diǎn)的小型車開始搭載少氣缸的發(fā)動機(jī)但沒想到如今那些龐然大物們也開始減少氣缸數(shù)量了難道未來的發(fā)動機(jī)一定都得變小?難道人見光夫的理論不再有人擁簇?