传统动力新亮点(下)
2016-02-14
传统动力新亮点(下)
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TRADITIONAL POWER
上一期介绍的大排量汽油机来自英菲尼迪和阿斯顿·马丁,从技术层面上说亮点还不够多。
这期,我们依旧介绍英菲尼迪的新发动机,这款直列4缸VC-T将是第一款进行量产的可变压缩比乘用车发动机。
还有一款2.0T汽油机来自捷豹路虎,它的诞生表明了来自福特的发动机将会被慢慢取代。
英菲尼迪VC-T发动机
每当有人感叹内燃机已经发展到极限时,总会出现新的技术将内燃机的动力性、燃油经济性以及热效率推升至一个新的高度。近期业界最让我们兴奋的技术非英菲尼迪的可变压缩比莫属,这听起来不可思议的魔法到底有何神奇之处呢?
在讲解可变压缩比之前还是先让大家来了解一下压缩比的概念吧。我们接触到的大多数内燃机除转子发动机和燃气轮机外,都是依靠连着曲轴的活塞在气缸内做上下往复运动提供动力的。活塞处于上止点时活塞上方的总容积为燃烧室容积,活塞在下止点时活塞上方的全部容积为气缸总容积,气缸总容积与燃烧室容积的比值即为压缩比。每台发动机的压缩比是恒定的,但英菲尼迪这次新推出的发动机的压缩比却是可以发生变动的,关键点在哪里呢?
英菲尼迪的VC-T可变压缩比发动机的活塞和曲轴并没有直接相连,而是和一组金属的多点连接结构件相连,再由这组金属件和曲轴连接,最终由电控系统来控制活塞行程的变化。以右侧的工作示意图为例,从左到右分别为活塞、顶杆、连接件(多点连接Multi-link)、曲轴、控制轴、执行臂和驱动电机(Harmonic Drive)。VC-T调整压缩比过程如下:ECU根据工况将相应的的指令发给驱动电机移动执行臂,执行臂进而带动控制轴调整其工作角度,控制轴再将带连接件的角度转动,最终使得活塞上下往复运动的止点位置发生改变,即使压缩比发生变化。
右侧的工作示意图显示VC-T发动机的压缩比为8∶1,在发动机工作负荷重时宜采用低压缩比,辅以涡轮增压器以实现大功率和高扭矩输出。左侧的工作示意图显示的压缩比为14∶1,在发动机工作负荷轻时采用高压缩比以节约燃油。
其实日产并不是唯一研究可变压缩比发动机的车厂,奔驰和早已魂飞魄散的萨博都在此领域有所建树,但真正率先投产的还是日产,首先搭载该发动机的将是马上要上市的全新一代QX50和新一代Q50,接下来就是全面替换现有2.0T发动机。
捷豹路虎Ingenium 2.0T汽油机
我们曾介绍过捷豹路虎花了不少力气打造全新的Ingenium系列发动机,目的就是为了摆脱动力系统方面对老东家福特的依赖。该系列发动机的第一款产品是排量为2.0升的全铝合金涡轮增压柴油发动机,我们在欧洲试驾新XF时也已体验到了新柴油机的魅力。就在不久之前,捷豹路虎又发布了Ingenium系列的第二款产品,即2.0升涡轮增压直喷汽油机,该机型将于2017年初在英国伍尔弗汉普顿的捷豹路虎发动机制造中心投产,并在同一年内在中国常熟进行本土化生产以供应中国生产的捷豹路虎车型。
以中国市场为例,众多中高端车型纷纷将2.0升直列4缸涡轮增压汽油机作为首选动力,无论是紧凑型轿车、运动轿车、大型轿车、各种尺寸的SUV和MPV均纷纷搭载2.0T发动机,奥迪、宝马甚至还特别为中国市场提供了配备2.0升增压汽油机的Q7和X5,可见市场对于2.0T发动机的需求量有多巨大。路虎捷豹也是2.0T发动机的大用户,XE、XF、XJ和极光、发现神行、揽胜运动等车型均有搭载,但是问题是该发动机均由老东家福特提供技术支持,关键部件受制于人不是长久之计,所以此次推出Ingenium系列2.0T汽油机的意义重大。
由于整个Ingenium系列使用模块化设计,单个气缸的容积为500毫升,所以2.0T汽油机可以看作捷豹路虎集团新一代汽油发动机的基础版本,在其基础上可以较简便地研发出新的V6增压汽油机和V8增压汽油机。在此要说几句题外话,捷豹现有的机械增压V8汽油机的历史悠久,发展潜力殆尽,所以马上要被替换了。不过在新的V8发动机被研发出来之前,将由宝马提供V8动力。
这台2.0T发动机依旧采用全铝材质,各种主流的发动机技术,如顶置直喷、双VVT、正时链条以及滚子摇臂气门驱动结构均有运用。那该发动机有什么亮点呢?当然有亮点!这台2.0T发动机使用了电控液压配气机构和集成式排气岐管,并且使用了带陶瓷滚珠轴承的双涡管涡轮增压器。首次在车用发动机上得到采用的陶瓷滚珠轴承由德国舍弗勒公司开发,轴承的耐磨性极强,可以最大限度地控制住发动机消耗机油的问题。
这台发动机届时将满足多款车型的需求,所以捷豹路虎将其调校出三种不同的动力输出版本。入门级别的最大功率为200马力,占销量大头的将是250马力版本,最大功率目前是300马力。首先配备该发动机的车型很可能是XE、XF和F-PACE车系。
2.0T发动机发布的同时,捷豹路虎还公布了新一代名为TRANSCEND的8挡双离合变速箱的研发计划,预计于2019年投入量产。捷豹路虎称该变速箱的传动比达到了惊人的20∶1,比市场上常见的双离合变速箱传动比的两倍还多,而且在重量上也比现有的8AT变速箱减少约20千克,还具有2个倒车挡,可以适用于纵置的后驱平台与四驱平台,在燃油经济性上最大的提升约10%。