這似乎是不大可能實現(xiàn)的事情,對于內(nèi)燃機,包括油耗和排放指標等的指導(dǎo)也是依舊執(zhí)行和推進著,這最起碼能說明連政府自己也明白對內(nèi)燃機的淘汰并非一朝一夕。
然而隨著排放和油耗指標一年比一年嚴苛,超標往往意味著巨額罰款,所以車企也不得不把開發(fā)的重點放在節(jié)能減排上,小排量(增壓)引擎的大面積興起,正是這樣的大背景所造就的。
雖然發(fā)展小排量發(fā)動機能讓車企在雙積分和油耗測試中獲得顯著的提高,但對于用戶而言,這一百公里下來也就是幾塊錢的事,吸引力實在有限,相比之下他們的訴求更多還是在體驗方面。在車價沒有大幅下降的前提下,為了省幾個油錢而忍受小一截的動力、更差的響應(yīng)以及NVH表現(xiàn)的話,消費者是絕對不會買單的,在這種大環(huán)境下,三缸機是不是就是食之無味,棄之可惜的政策產(chǎn)物呢?我們來逐一分析一下消費者擔心的主要問題。
1、 動力響應(yīng)性
我們首先先來談?wù)剟恿憫?yīng)性,大家都知道渦輪增壓發(fā)動機主要克服的問題是渦輪遲滯。不得不承認,這是一個無法完全消除,只能優(yōu)化和減輕的問題。但即便如此,它卻是兩者中更好處理的一個。
要知道這個時代的增壓機,加入渦輪的目的并非為了壓榨極限性能,更多是為了以更小排量來達到動力需求,所以匹配的渦輪增壓器尺寸往往都非常有限,像是1.0T這樣的小引擎,渦輪轉(zhuǎn)子直徑比一塊錢硬幣都小。
(福特1.0T發(fā)動機渦輪)
小身材=小質(zhì)量=小慣性,這不僅意味著它的反應(yīng)速度可以更短,而且驅(qū)動起來所需要的廢氣流量也更小了。
比如拿通用的兩臺三缸機來說,1.0T ECOTEC扭矩峰值在2000rpm就出來了(1.0T因為基礎(chǔ)排量不大廢氣流量低,達到峰值其實還有點兒晚了,同期推出的1.3T ECOTEC的扭矩峰值還能往下延伸到1800rpm就出來)。
相比之下,通用此前的1.5L自吸引擎的對應(yīng)轉(zhuǎn)速是4000rpm,到底誰的發(fā)力點接近常用轉(zhuǎn)速范圍?哪種發(fā)動機響應(yīng)性更好,其實答案不言自明。
2、 NVH方面
聊完響應(yīng)性,我們來聊聊消費者可能最關(guān)心的問題——NVH。首先要明確一點是帶來NVH問題的并非增壓的設(shè)計,而是少掉了的那個氣缸。所以發(fā)動機的NVH問題涉及到的除引擎自身的振動外,還有扭矩輸出連貫性的問題。
振動方面,可以加入平衡軸或者使用特殊設(shè)計的曲軸,從根源上減輕機身擺動的幅度,但再配合更高質(zhì)量的發(fā)動機腳(減振膠)來隔絕最后那一點“漏網(wǎng)之魚”的話,傳導(dǎo)到駕駛者身上的振動是可以控制得比較好的,基本可以做到和四缸機無異。
比如說福特上的那套1.0TEcoBoos發(fā)動機,福特的工程師對曲軸進行了特殊的設(shè)計, 相當是一根“隱形”的平衡軸。在AT車型上曲軸與平衡軸一起形成雙平衡軸結(jié)構(gòu); 而在MT上, 曲軸則與雙質(zhì)量飛輪一起實現(xiàn)“隱形”的雙平衡軸結(jié)構(gòu)。這樣無論是AT還是MT車型,都能有效地減輕機身擺動幅度,降低駕駛者的震動體驗。
(福特1.0T平衡桿)
另外,通過優(yōu)化發(fā)動機的缸體設(shè)計也可以降低噪音,這里由于篇幅,就不細說了。
3、 動力方面
最后來講一下動力方面,現(xiàn)在優(yōu)秀的三缸機在動力上已經(jīng)做得非常不錯了,通過減低排量和加入渦輪,給發(fā)動機賦予“性格分裂”的特質(zhì),在扭矩請求?。ǖ拓摵桑┑臅r候,小排量帶來的低泵氣/排氣/散熱/摩擦損失能降低非必要能量浪費,從而降低瞬時油耗;而到了扭矩請求大(高負荷)的時候,渦輪介入強制打入更多空氣,又能榨出更大的輸出,滿足了瞬時動力需求。
比如通用的ECOTEC發(fā)動機,1.0T最大功率125馬力,峰值扭矩170N?m,比要替代的1.5自然吸氣發(fā)動機,L最大功率114馬力,峰值扭矩143N?m要高出不少,而1.3T發(fā)動機最大功率為120kW,比大眾的1.4T數(shù)據(jù)還要強。
又比如福特那套拿了無數(shù)大獎的1.0TEcoBoost發(fā)動機數(shù)據(jù)參數(shù)看似也一樣,最大功率125馬力,峰值扭矩170N·m,在1500轉(zhuǎn)到4500轉(zhuǎn)區(qū)間擁有一個超增壓模式,能使峰值扭矩達到200 N·m。當然超增壓模式最多只會持續(xù)15秒,畢竟太長時間會對發(fā)動機帶來過高的負荷,不過15秒對于日常加速來講這已經(jīng)是太夠用了。
所以擔心的動力問題,其實是最不需要擔心的問題。
為了應(yīng)付越發(fā)嚴苛的油耗政策,車企完全可以研發(fā)體驗或許更好的混動系統(tǒng),但往往受限于電池和混動技術(shù)瓶頸,混動車型往往比普通車型要貴上好幾萬,而好用靠譜的混動車型,往往就那幾家品牌,又限制了我們購車。反觀越來越有可能成為主流的三缸發(fā)動機,我們用一個和現(xiàn)在相差無幾的價格,也不用更改我們以往的駕車習慣,降低了學(xué)習成本,在全面過渡到電動車時代之前,這其實也是對我們影響最小的方案了。
所以,作為一個能同時滿足三方當下需求的方案,小排量渦輪增壓發(fā)動機又哪有不爆發(fā)的道理呢?
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