十大发动机　十大动力　各显神通

2019-05-29李尔欣

汽车杂志 2019年12期

关键词：压缩比排量涡轮

李尔欣

入選理由

在低碳时代证明小排量4缸发动机的实力。

搭载车型

Jeep自由侠220T

规格表

发动机型式直列4缸涡轮增压

排量 1332cc

最大功率 127kW/5500rpm

最大扭矩 270Nm/1850rpm

压缩比 10.5：1

缸径 70.0mm

冲程 86.5mm

菲亚特克莱斯勒GSE-T4

在小排量发动机已流行3个汽缸的当下，FCA菲亚特克莱斯勒集团打造的这款GSE-T4无疑是少有的4缸好机器在性能上，排量更小的它却可比旧款自由侠搭载的14T发动机输出更高的功率与扭矩;不仅如此，多一个汽缸的GSE-T4还拥有不输主流1.3L涡轮增压3缸发动机的燃油效率，从而让新款自由侠的排放达到国六标准，并获得低至6.0L/100km的综合路况油耗。

在这背后，不仅有常见的单缸最优排量模块化结构、低惯量涡轮转子、侧置其轨直喷等节能技术的功劳，更有水冷式中冷器与电控涡轮泄压阀组合对于优化排放与进气的贡献……，但其中作用最为明显的，还是仅凭一己之力就直接让发动机燃油效率提高20%的FCA第三代MultiAir全可变气门调节技术。

不过，GSE-T4的出色表现并不意味着4缸发动机能够就此翻身，毕竟目前小排量发动机仍以3缸机为主，就连GSE系列本身都备有排量为10L的3缸发动机。只是，不妥协的发动机阵营很需要这个“珍贵”的榜样。

入选理由

拥有最强可变缸技术。

搭载车型

凯迪拉克CT628T

规格表

发动机型式直列4缸涡轮增压

排量 1998cc

最大功率 177kw//5000rpm

最大扭矩 350Nm/1500～4000rpm

压缩比 10.0：1

缸径 83.Omm

冲程 92.3mm

通用Ecotec LSY

要想停止汽缸做功，通常有3种方法单纯停止供油，停止供油再中断相应气门的开合，以及断油、停气并维持整个发动机的平衡。

其中，当发动机单纯停止供油时，一旦进入低负载工况，就会因为节气门开度过小并且没有做功产生的废气向下推动活塞，而导致活塞要靠曲轴拉动才能完成吸气与排气，以至于浪费其他汽缸做功所产生的能量。

为减少能耗，目前多数可变缸技术会在停止供油的同时，关闭气门，使活塞在曲轴的带动下只能完成往复运动而不能再进行吸气、做功和排气，从而实现闭缸。但此时，因闭缸动作而被破坏的发动机动平衡与热平衡却仍未恢复。

对此，更好的可变缸技术能够精确选择停止做功的汽缸以保持发动机的震动平衡;更会智能控制废气与冷却液的流向以维持发动机的热平衡。而通用Ecotec系列的LSY型模块化节能发动机所用的Tripower可变气门管理技术便是如此。顺便一提，其他采用滑轨切换气门凸轮的可变气缸技术一般只有两种气门升程，但通用的TripoWer就技高一筹，能切换3种。

入选理由

很难找到能在热效率上压倒它，并且也在今年服役的同排量自然吸气4缸机。

搭载车型

雷克萨斯U×260h

规格表

发动机型式直列4缸自然吸气

排量 1987cc

最大功率 107kW/6000rpm

最大扭矩 188Nm/4400～5200rpm

压缩比 14.0：1

缸径 80.5mm

冲程 97.6mm

雷克萨斯M20A-FXS

不插电的雷克萨斯UX260h混台动力suv配备的镍氢电池只有65Ah，并不支持长距离的纯电动续航。事实上，无论是THS-Ⅱ混合动力系统还是E-Four电动四驱系统，其中的电动机都只是辅助动力，而让雷克萨斯UX260h综合路况油耗低至4.6L/100km的主角，还是那台热效率高达41%的2.0L自然吸气4缸发动机。

而正如发动机型号所示意的那样，这款M20A-FXS确是2018年“十大动力”之一，丰田M20A-FKS发动机的兄弟。两款发动机不仅缸体通用，还共享高速燃烧、新型D-4S双喷射系统、WT-iE电动连续可变气门正时系统、EGR冷却废气再循环等提高热效率的节能技术。从参数配置表上能看到的不同，大概只有热效率、压缩比、功率、扭矩等屈指可数的几项。显然，对于丰田来说，混合动力系统的重点仍是省油，即便已有一款热效率高达40%的纯燃油版本，都要重新调校出一款热效率更高的混合动力版本，哪怕牺牲动力性能只换来1%的提升，也是值得的。这便是丰田动力系统的可贵之处。真心希望能坚持下去。

奥迪EA839

尽管奥迪Q8所用的这套以3.0TFSI发动机和48V电气系统组成的轻混驱动系统早已跟随新一代A8L和A6L一同登场，并且奥迪早在2016年便已发布那款据称型号为EA839的3.OL涡轮增压V6发动机。但对于Q8这款新登基的奥迪suv旗舰来说，通过这套48V轻混系统，首次用上电气化驱动系统，还是值得纪念的。当然，发动机本身并非乏善可陈，起码在减少排放、提高效率方面还是颇有建树的。比如，将涡轮增压器放在呈90°夹角的缸体中间，不仅使机体更紧凑，也更便于废气推动涡轮，进而还能提升燃烧效率。另外，别看这套48V轻混系统用的是BSG皮带启动电机，但对于奥迪08而言，正是有48V电气系统的存在，它才可以使用包括主动悬挂在内的整套电子化底盘系统。甚至可以说，有48V轻混系统的08才是奥迪旗舰SUV的完整版本。

入选理由

让奥迪SUV旗舰真正“触电”的关键。

搭载车型

奥迪Q8 55TFSI quattro

规格表

发动机型式 V型6缸涡轮增压

排量 2995cc

最大功率 250kW/5300rpm

最大扭矩 500Nm/1500～5300rpm

压缩比 11.2：1

缸径 84.5mm

冲程 89.0mm

宝马S58830

不可否认，BMW M打造的s55系列着实是直列6缸涡轮增压发动机中的王者，但在它登场的5年里，发动机的排放规则也变得日益严苛。这意味着，S55系列的继任者不仅要有对得起BMW M招牌的性能，更得满足高规格的排放标准。

为此，BMW M部门工程师的做法是先改造s55的缸体，以更大的缸径和更短的冲程换来更大的功率输出，并相应地强化活塞等配件。再结合B58TU系列发动机的“环保经验”，改善发动机的排放与能耗。比如引入模块化结构、用3D打印技术生产复杂的缸盖部件以减轻重量、沿用Double VANOS双可变气门正时和Valvetronic电子气门系统但优化进气歧管的流量分布、将燃油喷射的压力增加到350bar以使燃烧更充分、为涡轮增压器换上电控泄压阀……诸如此类。结果，s58不仅以510ps的马力在输出功率上超越s55，更拥有比s55环保得多的排放与油耗，并将成为新世代BMW M车型的核心动力。

入选理由

BMW M麾下新一代直6发动机之王。

搭载车型

宝马×4M

规格表

发动机型式直列6缸涡轮增压

排量 2993cc

最大功率 353kW/6250rpm

最大扭矩 600Nm/2600～5600rpm

最大功率（雷霆版） 375kW/6250rpm

最大扭矩（雷霆版） 600Nm/2600～5950rpm

压缩比 9.3：1

缸径 84.0mm

冲程 90.0mm

法拉利F154 CG

SF90 Stradale搭載的这款传说中的“F154 CG”发动机的缸径，比488 Pista那台F154 CD的更大，达到88mm，以至于排量也相应地增加到3990cc。不仅如此，它那高达574kW的功率以及800Nm的扭矩也全都胜过F154 CD发动机对应的数值。尽管法拉利也有对发动机进行提升燃烧效率的操作，比如重新设计进气歧管，配备喷射压力高达350bar的直嚷系统以及电子控制的涡轮排气泄压阀等，但总体而言，法拉利调校的重点仍是压榨动力，而非省力节能。

真正为SF90 Stradale实现节油减排目标的是电动机以及变速箱。SF90 Stradale有3台电机，其中驱动前轮的两台独立电机可提供162kW的功率和25km的纯电动续航里程，能让V8发动机休息好一会，而位于后轴的则是MGUK动能回收发电机。至于变速箱，法拉利不仅改用传动效率更高的8速湿式双离台器变速箱，更在变速箱本体已减重7kg的前提下，硬是去掉倒挡齿轮组，改由前轮驱动电机完成倒车，从而使整套变速箱单元成功减去10kq。根据官方资料，如此这番操作之后，SF90 Stradale在WLTP测试循环下能减少8%的燃油消耗。

入选理由

法拉利首套插电式混合动力系统所用的发动机。

搭载车型

法拉利SF90 Stradale

规格表

发动机型式 V型8缸涡轮增压

排量功功率 574kW/7500rpm

最大扭矩 800Nm/6000rpm

压缩比 9.5：1

缸径 88.Omm

冲程 83.Omm

梅赛德斯-AMG M177

虽然梅赛德斯-AMG GT系列的四门版直到今年才在国内上市，但其搭载的40L双涡轮增压V8发动机却是此前在梅赛德斯-AMG C63身上见过的M177。

从技术上看，已服役多年的M177并没有配备近年才流行的电气化驱动系统，就连当年引以为傲的200bar高压直喷系统，也在如今流行的350bar直喷系统面前略嫌逊色。但即便如此，多年前就已应用HIS紧凑机身结构，将涡轮增压器布置在两排汽缸的90°夹角内侧，并使用水冷式中冷器以及更简短的进气管路的M177，仍能适应新发布的国六排放标准，并驮着梅赛德斯-AMGGT63S四门四座“行政房车”在纽博格林北环跑出7分25秒41的圈速。

顺便一提，梅赛德斯-AMG GT四门跑车的M177跟梅赛德斯-AMG GT双门轿跑搭载的M178实为同胞兄弟，二者最主要的区别在于M177为湿式油底壳，而M178则是干式油底壳。

入选理由

纽北赛道最速四门四座量产车的心脏。

搭载车型

梅赛德斯-AMGGT63S

规格表

发动机型式V型8缸涡轮增压

排量 3982cc

最大功率 470kW/5500rpm

最大扭矩 900Nm/2500～4500rpm

压缩比 10.5：1

缸径 83.0mm

冲程 92.0mm

丰田THS-Ⅱ PHEV

丰田的THS系统在混合动力领域成名已久，即便是插电式混合动力版本也早在2011年便已随普锐斯PHEV登场。而2018年广州车展首发的卡罗拉双擎E+则是丰田国产的首款PHEV车型。具体来讲，丰田卡罗拉双擎E+搭载的是基于TNGA架构打造的THS-Ⅱ混合动力系统。其中，核心的内燃机部分用的是型号为8ZR-FXE的18L阿特金森循环自然吸气4缸发动机，而另一个主要部件E-CVT则仍由行星齿轮组进行功率分流，再配合来自松下的8.8kWh锂离子电池组，丰田卡罗拉双擎E+可以实现纯电动续航55km，并将综合路况油耗降至1.3L/100km。

不过，和同样出自TNGA架构的HEV车型所不同的是，在PHEV车型的THS-Ⅱ混合动力系统中，采用并列平行轴布局的两个线圈电机不再单纯地分为发电机与驱动电机，而是在提升主驱动电机性能的同时，让发电机在EV模式下担当驱动电机，并负责启动内燃机。

当然，从HEV演变到PHEV绝不是加个外接电源插头就行的，包括PCU动力控制单元在内的多个硬件及相应软件都得重新设计。因此，丰田在中国的电气化战略只能按部就班地推行，急不得。

入选理由

首款国产丰田PHEV车型的动力系统。

搭载车型

丰田卡罗拉双擎E+

规格表

发动机型式直列4缸自然吸气

排量 1798cc

发动机最大功率73kW/5200rpm

发动机最大扭矩142Nm/3600rpm

压缩比 13.0：1

電动机型式永磁同步电机

电动机功率 53kW

电动机扭矩 207Nm

入选理由

保时捷首款纯电动跑车的动力总成。

搭载车型

保时捷Taycan 4S

规格表

电动机型式永磁同步电机

最大功率（标准电池） 320kW

最大扭矩（标准电池十起步控制）640Nm

电池容量（标准电池） 79.2kWh

保时捷e-performance

单从硬件上看，保时捷首款纯电动跑车的动力系统并不复杂前后两颗永磁同步电机分别驱动4个车轮，底盘上布置着电池组，跟多数纯电动跑车的动力系统大同小异，倒是置于后轴的两级变速器是不多见的机械部件。但这套系统之所以能发挥出令保时捷车主满意的操控性能，却是诸多工程师费尽心思、辛勤调校的结果。单是热管理系统，Taycan就设有3套回路。分别是为充电器、高压电池等高压组件准备的低温回路;为逆变器、驱动电机、变速器等驱动模块散热用的中温回路;为系统提供热能的主动加热回路。3种回路可由车载电脑自由组合工作，以保证外部环境不会破坏动力系统、电池组等内部系统的稳定温度。由于Taycan支持800v大电压快速充电，保时捷为防止电池过热，还专门引入水冷散热系统——只是国内暂时没有800V快充站可用。

就连堪称Taycan特色的两级变速器，也是保时捷工程师精心打造的，不仅有电控离台器，还能根据车速自动切换挡位，从而保证Taycan仍有接近保时捷传统的加速质感，并拥有可满足日常使用的续航里程。

不过，Taycan只是开端，保时捷的纯电动力系统能否像它的水平对置发动机一样经典，那还得看Macan纯电动版等后续机型的表现。

奥迪e-tron

目前，奥迪手头已有4个纯电动汽车架构或平台，分别是集团共享的MLB evo纵置动力模块化升级版架构、MEB模块化电气化研发平台，以及与保时捷联合开发的J1高性能平台和PPE高级电动车平台。其中，保时捷已率先基于J1平台炮制出Taycan纯电动跑车，而e-tron 55 quattro则是出自MLB evo架构的首款奥迪纯电动量产车。

和其他纯电动车一样，奥迪e-tron 55 quattro的动力系统在结构上也相对简单前、后驱动电机，底盘中部布置电池组。其中，前轴的异步电机平时可输出125kW的功率，但在boost模式下，可短暂地冲到141kW;由于奥迪e-tron 55 quattro默认为后轮驱动，所以后轴异步电机的性能也就更强些，对应的数据分别为140kW和172kW。至于总容量达到95 kWh的NCM镍钻锰高性能锂电池组，则被沉重的框架保护着，安置在底盘中部;不过，奥迪声称电池的可用容量只有83.6kWh，因此在NEDC工况下，e-tron 55 quattro综台路况续航里程只有470km。

值得一提的是，这部奥迪纯电动suv的quattro系统是配有空气悬挂的电控四驱，并且离地间隙可在232mrn至146mm之间随时切换，因此，理论上，奥迪e-tron 55 quattro不仅会有出色的公路操控性，其越野性能也不容小觑。