目前,三缸渦輪增壓發(fā)動機非常流行,幾乎各主機廠都推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。
三缸機中排量最多的要數(shù)1.5T三缸發(fā)動機了,不管是之前的寶馬、沃爾沃還是最近發(fā)布1.5T三缸發(fā)動機的福特和捷豹路虎,大家似乎都覺得1.5T應(yīng)該是三缸發(fā)動機的黃金排量了。
考慮到福特在三缸機領(lǐng)域的巨大影響力,在這幾個發(fā)動機中說福特Ecoboost 1.5T三缸發(fā)動機是最強三缸也不為過。
今天我們一起來看看福特的這個1.5T三缸發(fā)動機。
福特的三缸1.5T Dragon不像寶馬1.5T B38三缸發(fā)動機是跟2.0T B48同平臺的。
福特的Ecoboost 1.5T三缸是福特單獨開發(fā)的一款全新的發(fā)動機平臺,和福特著名的Ecoboost 2.0T四缸發(fā)動機是兩個平臺。三缸1.5T開發(fā)的目標是用于替換之前的1.5T四缸發(fā)動機。
需要說明的是,這個1.5T平臺還有一個1.5L自然吸氣的發(fā)動機,也就是全新福克斯的1.5L自吸發(fā)動機,用來替換原來福特的1.5L四缸自吸發(fā)動機。
如此一來,福特在2.0L以下所有的發(fā)動機將都是三缸發(fā)動機,包括1.0T和1.5L自然吸氣發(fā)動機。
同排量,且在已經(jīng)有四缸1.5T發(fā)動機的情況下仍然開發(fā)1.5T三缸發(fā)動機來替換四缸,也沒有和2.0T四缸機模塊化的需求,福特如此任性的背后,可見它對自己的三缸發(fā)動機技術(shù)是多么自信!
福特在三缸渦輪增壓直噴發(fā)動機技術(shù)上這么有自信是有底氣的。
福特可以說是小排量三缸渦輪增壓發(fā)動機的鼻祖,最廣為人知的是其最早于2011年發(fā)布的Ecoboost 1.0T三缸渦輪增壓發(fā)動機。
這款發(fā)動機在國際上獲獎無數(shù),甚至是獲獎最多的發(fā)動機之一。
我們來看看都獲得了什么獎項:福特1.0T在“國際年度發(fā)動機International Engine of the year ”評選中一共獲得過11個獎項,全部獲獎名單如下: 總冠軍:2012、2013和2014年 最佳新發(fā)動機:2012年 1.0升以下最佳發(fā)動機:2012、2013、2014、2015、2016和2017年。
在剛剛結(jié)束的2019年評選中獲得了150 PS類別冠軍。
在美國媒體主導(dǎo)的沃德十佳發(fā)動機評選中福特1.0T為連續(xù)2014和2015兩年獲獎,是目前為止沃德唯一獲獎的三缸發(fā)動機。
回到今天的福特最新1.5T,去年剛剛發(fā)布,今年就入圍了國際年度發(fā)動機International Engine of the year 的150PS到250PS組,獲得了第三名,僅次于兩個著名的2.0T發(fā)動機,奧迪EA888和寶馬的B48,這幾乎也算是常規(guī)發(fā)動機評選里1.5T的最高成績了。
獲獎需要實力支撐,福特1.5T三缸發(fā)動機的性能在同類發(fā)動機中還是很有競爭力的。
即使和福特上一代的4缸1.5T增壓直噴發(fā)動機相比,全新的1.5T三缸發(fā)動機在性能上也有優(yōu)勢,主要是大幅度的提升了低速扭矩。
在三缸上,別家都是在演個性能,而福特1.5T卻大有青出于藍的態(tài)勢,這主要取決于它采用了很多新技術(shù)。
第一種新技術(shù)是雙噴射系統(tǒng)。
福特1.5T三缸發(fā)動機采用了直噴+氣道噴射的雙噴射系統(tǒng),算是目前最先進的燃油噴射技術(shù)了,而且其高壓噴射系統(tǒng)的噴射壓力達到了250bar。
雙噴射系統(tǒng)可以帶來很多的好處,比如:降低顆粒物排放PN水平,改善氣門積碳,降低怠速噪聲等。
需要注意的是,福特這個雙噴射系統(tǒng)和大眾及豐田2.0T用的側(cè)置直噴雙噴射系統(tǒng)不同,這是全球第一個中置直噴噴油器加氣道噴射的雙噴射系統(tǒng)。
豐田和大眾的雙噴射系統(tǒng)的直噴噴油器都是側(cè)置
第二項新技術(shù)是曲軸偏心技術(shù)。
福特1.5T發(fā)動機的曲軸采用了偏心設(shè)計,也就是曲軸的中心和汽缸的中心不重合,而是向一側(cè)漂移10mm。
這樣的設(shè)計可以有效的降低活塞和缸壁的摩擦,從而提高效率,降低油耗。
第三項新技術(shù)是集成式排氣管和渦輪增壓器。
福特1.5T發(fā)動機采用了集成式排氣管,這樣可以通過缸蓋上的水套來冷卻排氣溫度,降低渦輪機入口溫度,有利于降低增壓器的溫度要求,同時減少零部件保護加濃,降低大負荷情況下的油耗和排放。
福特1.5T的集成式排氣管
三缸發(fā)動機由于各缸之間的排氣干擾是比較小的,因此非常有利于渦輪增壓器能力的發(fā)揮,尤其是增壓器的瞬態(tài)響應(yīng)和低速扭矩會比同排量的四缸機要更好,也不需要使用四缸機上采用的較為復(fù)雜的雙渦管增壓器。
這也是三缸渦輪增壓發(fā)動機在性能上的優(yōu)勢之一。
第四項新技術(shù)是滾子搖臂和熄缸技術(shù)。
在三缸發(fā)動機上采用熄缸技術(shù)絕對是福特的獨創(chuàng),最早在福特1.0T三缸機上已經(jīng)開始嘗試。
福特1.5T采用了福特獨創(chuàng)的先進的熄缸技術(shù)。在低速小負荷的時候可以停止1號汽缸,只用2/3兩個汽缸工作,從而降低油耗。
熄缸技術(shù)只在非常低的發(fā)動機負荷才會啟動,從而在降低油耗的同時減少對動態(tài)相應(yīng)的影響。
福特的熄缸技術(shù)是通過特殊設(shè)計的可切換氣門搖臂實現(xiàn)的,這種特殊的搖臂是福特和舍弗勒共同開發(fā)的。
福特1.5T的熄缸技術(shù)
滾子搖臂是如何工作的
第五項技術(shù)是VVT可變氣門正時。
福特1.5T采用了鏈傳動和雙VVT氣門可變正時設(shè)計,同時在進氣側(cè)的VVT相位器上安裝了助力彈簧,這樣VVT的響應(yīng)速度更快。
雙VVT,進氣帶主力彈簧,排氣帶回位彈簧
第六項新技術(shù)是低摩擦裝配式凸輪軸。
福特的凸輪軸采用了一種特殊的裝配工藝,凸輪軸安裝在一個單獨的凸輪軸托架上,然后再按照到缸蓋上。
福特1.5T凸輪軸托架和空心裝配式凸輪軸
福特1.5T的凸輪軸采用了裝配式中空凸輪軸,也就是凸輪桃子和凸輪的軸是分開的,和凸輪軸托架裝配在一起的時候才將桃子裝配到凸輪上,這樣有兩個好處:
一個是輕量化,第二個是凸輪的軸頸可以做的非常小,比凸輪桃子還要小,可以降低摩擦,提高效率。類似的設(shè)計在大眾EA211 1.4T發(fā)動機也可以看到。
第七項新技術(shù)是平衡軸。
福特1.5T配備了平衡軸來減少三缸機特有的震動問題。為了達到更好的平衡效果福特1.5T發(fā)動機的平衡軸安裝在了缸體上,由齒輪驅(qū)動。
這個設(shè)計和寶馬以及沃爾沃的1.5T三缸發(fā)動機設(shè)計是一致的。
必須要承認的是,福特是當(dāng)之無愧的小排量三缸渦輪增壓發(fā)動機的開創(chuàng)者,同時也是三缸發(fā)動機技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。
福特全新的1.5T發(fā)動機從四缸改為三缸可見福特對自己的三缸技術(shù)也是非常有信心的。
其雙噴射、熄缸等技術(shù)在目前的三缸發(fā)動機中可以說是最領(lǐng)先的技術(shù)水平,而且福特在三缸發(fā)動機最重要的噪聲和振動控制方面更是有口皆碑。
所以,福特1.5T三缸確實是當(dāng)前最強的三缸發(fā)動機。
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