[汽車之家 發(fā)動機技術] 目前市場上三缸1.5T發(fā)動機大有取代四缸1.5T發(fā)動機之勢,但一些新推出的四缸1.5T發(fā)動機不乏“精品”。在2018廣州車展上,起亞就帶來了一臺全新的四缸1.5T發(fā)動機,這款發(fā)動機搭載了CVVD技術,可以動態(tài)調節(jié)氣門開啟的時間長短,實現(xiàn)油耗降低同時優(yōu)化排放水平。下面我們就通過車展現(xiàn)場的模型搶先來了解下這款發(fā)動機的技術特點。
● 基礎性能參數(shù)
起亞Smartstream G1.5 T-GDi渦輪增壓缸內直噴發(fā)動機的排量為1497mL,采用直列四缸結構,最大馬力為180馬力/5500rpm,峰值扭矩為265!っ/1500-4500rpm。起亞這款全新1.5T發(fā)動機滿足目前全球最為嚴格的歐6c排放標準。
我在合資品牌和中國品牌中各找了一款搭載進氣門升程調節(jié)技術的發(fā)動機來與搭載CVVD連續(xù)可變進氣門持續(xù)時間技術的起亞全新1.5T發(fā)動機進行參數(shù)對比,對比數(shù)據(jù)參看下表。(合資品牌我選取了帶有VTEC氣門正時及升程控制技術的本田1.5T發(fā)動機,而中國品牌我選取了帶有CVVL連續(xù)進氣門升程調節(jié)技術的長城1.5T發(fā)動機,兩款產(chǎn)品均為量產(chǎn)發(fā)動機,且都為1.5T直列四缸渦輪增壓缸內直噴發(fā)動機)
幾款1.5T發(fā)動機參數(shù)對比 | |||
名稱 | 起亞全新1.5T | 本田1.5T | 長城1.5T |
最大馬力 | 180Ps | 177Ps | 169Ps |
最大馬力轉速 | 5500rpm | 6000rpm | 5000-6000rpm |
峰值扭矩 | 265N·m | 220N·m | 285N·m |
峰值扭矩轉速 | 1500-4500rpm | 1700-5500rpm | 1400-3000rpm |
起亞全新1.5T發(fā)動機的最大馬力和峰值扭矩都大于本田1.5T發(fā)動機。和長城1.5T發(fā)動機相比,起亞全新1.5T發(fā)動機最大馬力占優(yōu),但峰值扭矩稍弱。上面三款發(fā)動機的扭矩平臺特性差異明顯,本田的峰值扭矩低,但扭矩平臺較寬,能夠在較寬的轉速范圍內提供持續(xù)的最大扭矩輸出;長城1.5T發(fā)動機峰值扭矩較高,最大扭矩出現(xiàn)轉速較低,能夠提供較好的起步提速響應,但峰值扭矩輸出持續(xù)性不強。而起亞全新1.5T發(fā)動機的扭矩輸出特性處于上述兩款發(fā)動機之間,一定程度上兼顧了起步提速響應以及最大扭矩輸出持續(xù)性。
● 起亞的氣門控制黑科技——CVVD究竟是怎么工作的?
起亞CVVD的全稱是“Continuously Variable Valve Duration”,中文譯為“連續(xù)可變氣門持續(xù)時間”。顧名思義,CVVD可以調整氣門開啟的持續(xù)時間。CVVD和CVVT(連續(xù)可變氣門正時技術)配合,可以實現(xiàn)對氣門開啟和關閉時間的控制。起亞這款1.5T發(fā)動機是世界上為數(shù)不多能實現(xiàn)該功能的發(fā)動機(搭載菲亞特MultiAir技術的發(fā)動機也能夠實現(xiàn)對氣門開啟和關閉時間的控制,MultiAir技術解析請看這里)。
由于氣門的開啟和關閉時機都能夠連續(xù)動態(tài)控制,所以能夠有效地提升發(fā)動機進氣效率,提升動力輸出并降低油耗。CVVD技術能夠更有效地控制掃氣過程,調整殘余廢氣比例,改善發(fā)動機高負荷工況下的爆震現(xiàn)象,提升發(fā)動機的燃燒效率。相比只搭載CVVT技術的發(fā)動機,搭載CVVT+CVVL技術的發(fā)動機能夠降低5%左右的油耗。
起亞CVVD機構與菲亞特MultiAir、寶馬Valvetronic的功能差異可以參看下表。
三種氣門控制技術的區(qū)別 | |||
名稱 | 起亞CVVD | 菲亞特MultiAir | 寶馬Valvetronic |
調整氣門升程 | 不能 | 能 | 能 |
調整氣門開啟持續(xù)時間 | 能 | 能 | 不能 |
無級調節(jié) | 能 | 能 | 能 |
注:寶馬Valvetronic調節(jié)偏心軸調整氣門升程后,理論上氣門開啟持續(xù)時間也會有一定的變化。但該技術氣門開啟持續(xù)時間與氣門升程是相關聯(lián)的,無法單獨進行調節(jié)。 |
起亞CVVD作為一種創(chuàng)新的氣門控制技術,其主要特點是能夠主動地無級控制氣門開啟持續(xù)時間,從而優(yōu)化發(fā)動機進氣過程,提升發(fā)動機性能。和利用電磁閥通過液壓油來控制氣門升程和開啟持續(xù)時間的菲亞特MultiAir技術相比,起亞CVVD技術采用的是機械式傳動結構,直接驅動氣門開啟,理論上能夠在高轉速下更可靠地工作。
● 水冷式廢氣再循環(huán)
渦輪增壓發(fā)動機相比同排量自然吸氣發(fā)動機,輸出的動力更為強勁,但這會提升了燃燒室溫度,從而讓發(fā)動機更容易發(fā)生爆震。為避免爆震,普通發(fā)動機不得不降低壓縮比以求穩(wěn)定。而壓縮比的降低不利于發(fā)動機熱效率的提升。為應對上述問題,廢氣再循環(huán)技術(Exhaust Gas Recirculation,簡稱“EGR”)應運而生,通過把排氣氣體重新導入氣缸中,增大混合氣的比熱比,從而降低燃燒溫度,抑制爆震。
利用發(fā)動機冷卻液對廢氣進行冷卻,然后再導入氣缸中參與燃燒,能夠顯著降低燃燒室溫度,從而讓發(fā)動機可以工作在更高的壓縮比,提升熱效率,可在高負載工況下改善油耗表現(xiàn)。此外,廢氣再循環(huán)技術還能夠降低發(fā)動機氮氧化物的排放,讓發(fā)動機變得更為環(huán)保。
● 集成式溫度控制系統(tǒng)
起亞全新1.5T發(fā)動機上采用的集成式溫度控制系統(tǒng)可獨立控制流經(jīng)機油加熱器、空調加熱器、冷卻液散熱器的冷卻液流量。該系統(tǒng)通過控制邏輯的優(yōu)化,縮短了暖機時間、降低了發(fā)動機內部摩擦、增強了高負載工況下的冷卻能力,從而實現(xiàn)油耗的改善以及耐久性的提升。
● 350bar噴射壓力的噴嘴
現(xiàn)在主流的渦輪增壓缸內直噴發(fā)動機的燃油噴射壓力為200bar左右,而起亞全新1.5T發(fā)動機的燃油噴射壓力達到350bar。燃油噴射壓力的提高使得噴射出來的燃油束油霧顆粒更細,噴射時間也大為縮短,這有利于提升燃燒效率,降低顆粒物的排放。
對于中國,明年國6排放標準將全面實施。新標準對汽油車的顆粒物排放有了明確的要求(國5標準在顆粒物排放上無強制要求),這使得車企必須采用新的發(fā)動機技術來應對法規(guī)變化。350bar噴射壓力便是實現(xiàn)顆粒物排放控制的一項行之有效的手段。可以預見的是,在2019年,我們將會看到更多采用350bar噴射壓力的渦輪增壓缸內直噴發(fā)動機在國內面世。
● 全文總結:
起亞1.5T發(fā)動機上的CVVD技術是其最大亮點,這使其成為世界上為數(shù)不多能夠獨立調節(jié)氣門開啟持續(xù)時間的發(fā)動機。這款全新的1.5T發(fā)動機在動力輸出參數(shù)上處于行業(yè)主流水平,未來或將替代起亞目前在國內使用的1.6T發(fā)動機,以滿足排放法規(guī)的升級以及增強車型的配置競爭力。(圖/文/攝/汽車之家 常慶林)
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