文| 車突突

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大家都知道

如今小排量發(fā)動機(jī)很牛掰

比如PSA的1.2T發(fā)動機(jī)

最大功率為100kW，最大扭矩為230N·m

比1.8L自然吸氣發(fā)動機(jī)還強(qiáng)勁

本田CR-V和思域搭載的1.5T發(fā)動機(jī)

雖然頻頻被吐槽機(jī)油增多

但賬面數(shù)據(jù)看

其最大功率142kW，最大扭矩243N·m

比自家2.4L發(fā)動機(jī)更強(qiáng)大

就連一些豪車也對它們著了魔

比如奔馳A級、CLA使用了1.6T發(fā)動機(jī)

奧迪A3、Q3、A4L使用1.4T發(fā)動機(jī)

寶馬3系、X1，甚至超跑i8

竟然使用了1.5T發(fā)動機(jī)！

它們?nèi)绱耸⑿惺且驗(yàn)樗鼈兊膬?yōu)勢很明顯

動力強(qiáng)勁、經(jīng)濟(jì)省油、結(jié)構(gòu)緊湊……

所以越來越多的車子搭載小排量渦輪增壓發(fā)動機(jī)

就像日用品那樣常見

就連奔馳也開發(fā)了排量更小的發(fā)動機(jī)

它采用四缸結(jié)構(gòu)，排量為1.4T

最大功率為121kW，最大扭矩為250N·m

是不是比2.0L自吸氣發(fā)動機(jī)還給力？

此外，本田、福特、通用等外國車企

以及長安、風(fēng)神、上汽等自主車企

都推出了排量更小的1.0T發(fā)動機(jī)

那么為何這些發(fā)動機(jī)排量這么小

動力卻如此強(qiáng)呢？

這就和它們采用的諸多黑科技密切相關(guān)

- 1.渦輪增壓 -

這些發(fā)動機(jī)最本質(zhì)的區(qū)別就是

在排氣歧管后方有一個硬幣大小的渦輪

它有渦輪和泵輪兩個部分

渦輪與排氣歧管聯(lián)通

泵輪與進(jìn)氣歧管聯(lián)通

在發(fā)動機(jī)廢氣的推動下

渦輪帶動泵輪飛速旋轉(zhuǎn)

渦輪又推動空氣高速流轉(zhuǎn)

這就像風(fēng)扇一樣

電動機(jī)帶動扇葉做圓周運(yùn)動

炎熱夏天讓人倍感舒爽

在有限的空間下讓空氣高速流轉(zhuǎn)

它的密度就變得越來越大

壓力也變得越來越大

經(jīng)過壓縮的空氣最終被“壓”進(jìn)發(fā)動機(jī)汽缸

就像給氣球充氣一樣

并且氧氣密度更大、含量更高

更多的氧氣就促進(jìn)汽油充分燃燒

消耗相同單位的汽油就可以獲得更多動力

汽車的續(xù)航里程就更長、經(jīng)濟(jì)性更好

采用渦輪增壓的發(fā)動機(jī)

就可以在單位時間里噴入更多汽油

發(fā)揮出更強(qiáng)的動力

所以渦輪增壓發(fā)動機(jī)功率更大、扭矩更強(qiáng)

- 2.電子泄壓閥 -

渦輪增壓的好處有目共睹

不過它也有缺點(diǎn)

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高渦輪的轉(zhuǎn)速越高

通?？蛇_(dá)每分鐘十幾萬轉(zhuǎn)

看著就讓人眼暈

空氣的壓力也會變得越來越大

氣壓太高還容易產(chǎn)生“過氧”現(xiàn)象

降低油耗、生提升動力就不那么明顯了

這個問題曾經(jīng)困擾著很多發(fā)動機(jī)工程師

這就像人們天天吃大魚大肉會得“三高”

突然從霧霾嚴(yán)重的帝都到了北歐會“醉氧”

嗯，物質(zhì)豐富也不見得是個好事情

這時候就要考慮壓力平衡問題

于是泄壓閥應(yīng)運(yùn)而生

它可以在壓力過大的時候自動打開

排出一部分壓縮空氣降低壓力

不過傳統(tǒng)泄壓閥只在固定的壓力下打開

對壓力的控制沒有那么精確

就限制了渦輪增壓器的工作效率

所以工程師就想到了用計算機(jī)控制

計算機(jī)可就聰明、精準(zhǔn)多了

可以根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷、油門踏板力度等

自動調(diào)節(jié)泄壓閥開啟或關(guān)閉

讓進(jìn)氣壓力始終處于最佳狀態(tài)

方便噴油器合理控制燃料噴射

發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性得到再次提升

看來智能化必將改變?nèi)藗兂鲂?/p>

- 3.缸內(nèi)直噴 -

渦輪增壓和電子泄壓閥

可以更精準(zhǔn)的控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣

但還要想辦法提高汽油的霧化效率

以及精準(zhǔn)控制噴油量

才能充分發(fā)揮每一滴汽油的效能

所以缸內(nèi)直噴技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了

它以10MPa以上的壓力工作

大約是空氣壓力的100倍

用這樣的壓力將汽油直接噴入汽缸

汽油會迅速充分霧化

燃燒效率就提高了很多

并且它還有很多優(yōu)點(diǎn)

和進(jìn)氣管噴射相比

免去了節(jié)氣門積碳問題

和歧管噴射相比

更利于控制噴油量

不過另外一個問題也來了

缸內(nèi)直噴一不小心可能會過頭

比如本田1.5T發(fā)動機(jī)采用側(cè)置缸內(nèi)直噴

汽油會被噴到對面汽缸壁上

進(jìn)而進(jìn)入曲軸箱，造成機(jī)油乳化

機(jī)油乳化可是嚴(yán)重的發(fā)動機(jī)缺陷哦！

- 4.平衡軸 -

而要說小排量發(fā)動機(jī)的優(yōu)勢

氣缸數(shù)更少、結(jié)構(gòu)緊湊等也都不得不提

更少的氣缸意味著同一時間噴射的燃油更少

更緊湊的結(jié)構(gòu)意味著發(fā)動機(jī)更輕巧

不過它們也有劣勢

通常比V6、V8發(fā)動機(jī)的抖動明顯很多

尤其是3缸發(fā)動機(jī)

就像是閹割版的V6發(fā)動機(jī)

運(yùn)轉(zhuǎn)起來一個“抖”字了得

都說男搭女配，干活不累

所以工程師就想了個小妙招

給發(fā)動機(jī)配上一個小秘書

它的名字很特別也很直觀

平衡軸

它利用偏心重塊產(chǎn)生的反向慣性力

抵消活塞運(yùn)動時產(chǎn)生的振動

都說女人能頂半邊天

看完這個我信了！

- 5.閉缸技術(shù) -

為了降低V6、V8發(fā)動機(jī)的油耗

工程師曾想出了一個辦法

在勻速巡航這樣低負(fù)荷工作狀態(tài)時

給其中的一部分汽缸放個假

在其他汽缸工作時適當(dāng)休息一下

這樣噴射的汽油就減少一半

大幅降低了燃油消耗

如上述

氣缸數(shù)少也是小排量發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)之一

但或許你也不知道

它們的氣缸數(shù)還可以更少

排量也可以更小

如今有些4缸甚至3缸發(fā)動機(jī)也使用了閉缸技術(shù)

在輕負(fù)荷工況或者高速巡航時

發(fā)動機(jī)可以在毫秒級關(guān)閉1個或2個汽缸

瞬間變成一臺兩缸摩托車發(fā)動機(jī)

雖然會犧牲一部分NVH性能

但可以實(shí)實(shí)在在節(jié)省汽油

用摩托車發(fā)動機(jī)推動汽車

很神奇有木有？

除此之外

小排量渦輪增壓發(fā)動機(jī)上的新技術(shù)還有很多

比如有些機(jī)型還配備

可變排量機(jī)油泵

可以在低負(fù)荷狀態(tài)時

降低機(jī)油泵功率

減少發(fā)動機(jī)功率消耗

比如雙VVT技術(shù)

同時控制進(jìn)氣和排氣氣門升程和打開時間

有效控制進(jìn)氣和排氣效率

提高燃燒效能

比如集成式氣缸蓋、塑料進(jìn)氣歧管等

都可以大幅降低發(fā)動機(jī)自重

優(yōu)化整車重量

進(jìn)一步減少燃油消耗

總之，這些黑科技都是為

提高燃燒效率、提升動力水平、降低燃油消耗

服務(wù)的

未來的汽車發(fā)動機(jī)會越來越強(qiáng)勁

也越來越省油、環(huán)保

那么你家車上都用了哪些？