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豪车使用的可变缸技术,福克斯让TA成了标配

发表时间:2019-10-21 18:39:47    点击:

在1990年上映的科幻电影《回到未来2》中,主角在未来找到了一双可以自动系鞋带和调整松紧度的Nike Mag滑板鞋,“自动系鞋带”的概念似乎在那时开始萌生。

但当时让鞋子自动系鞋带听起来相当玄幻,科技的强大之处就在于把不可能的东西变成可能,2016年耐克就发布了首款能自动系鞋带的球鞋Nike HyperAdapt 1.0,将科幻电影带进现实。

科技总能让生活更美好,但汽车科技技术的发展远比想象的要曲折的多,比如可变缸技术,早在19世纪末,可变缸技术的理念就被提出来了,但由于理念过于超前并没有实施起来。

直到1981年,凯迪拉克研发了L62 V8-6-4发动机,可变缸技术才正式落地,但这款发动机受限于当时车载电子控制系统的落后,导致运行过慢而无法正常控制发动机,无奈之下凯迪拉克在1982年便停止生产了该型号发动机。

之后本田、克莱斯勒、大众等车企都在可变缸技术上进行了尝试。遗憾的是,由于这项技术对于普通传统的发动机而言太复杂了,而且设计难度和制造成本都太高,大部分的车企都未将这项技术做到普及。而专注于技术研发的福特不仅做到了这项可变缸技术,而且还让它成为标配。

 可变缸技术已不可同日而语

先抛除可变缸技术几十年前在技术上的壁垒不谈,人们一直对“可变缸”有一定的误解,认为只有对大排量的V6或者V8发动机才比较有价值,而四缸、三缸发动机排量和气缸数量都不大,再用变缸技术就有些浪费了。

但事实上,在日益严苛的排放法规面前,曾经被人们奉若“申明”的大排量自吸发动机逐渐走向神坛,小排量增压发动机已成为传统动力技术发展的大趋势。而一台“高效率、低油耗和低排放”的发动机,成为当下很多车企挥之不去的“鱼与熊掌”情结。

因此,为了实现“又要马儿跑得快,又要马儿不吃草”的理想,众车企们不断的在气缸数、排量上做文章。凯迪拉克作为“可变缸技术”的鼻祖,再一次将“可变缸技术”搬到了市场上。

其中,凯迪拉克XT4车型搭载的2.0T发动机便可以实现四缸变两缸,两缸模式下的节油理论值,相比四缸大概会节省15%左右的油耗。但闭缸技术自然也产生了一个不能回避的问题,由于中间的2、3缸不工作了,与工作的1、4缸热量不一致,导致发动机缸体“两头热、中间冷”,影响发动机寿命。

为此,凯迪拉克采用了ATM动态热管理系统解决了这一问题,电子水泵加上电控球阀再加上六路冷却循环,可以对区域的冷却散热控制做到更加的高效和精细,同时因为这款发动机还有着三种工作模式,它也采用了可变机油泵,进一步精确的控制机油流量和散热。

而目前凯迪拉克家族中除了XT4车型,CT6以及即将上市的XT5等车型上都应用了可变缸技术,可见目前市场上的可变缸技术已非常成熟,正在逐渐打破“动力与油耗不能兼得”的悖论。

但凯迪拉克毕竟是豪华品牌,动辄几十万的价格也让普通消费者望而却步,无缘体验到可变缸技术带来的好处。而福特似乎是听到了消费者们的召唤,推出了搭载EcoBoost 1.5T三缸发动机更加成熟的动态可变缸技术的新一代福克斯。

14毫秒“可变缸”黑科技力压群雄

新一代福克斯敢于打破常规、挑战不可能,首次在小排量涡轮发动机上创新性的应用了动态可变缸技术,可在14毫秒内实现2缸与3缸的无缝切换,实现2缸时更省油,3缸时加速更猛、动力更强劲。

但这对于大多数不是熟悉汽车发动机的人,可能只是一个非常抽象的概念,那么可变缸技术在日常驾驶中到底会应用在什么场景呢?

其实我们在每天的上下班路上,通常会行驶在城区的快速道路上,也经常会穿梭于各个立交桥上,都需要频繁的上下坡。此时“可变缸”便有了其用武之地,在遇到下坡路段时,并不需要深踩油门,轻轻“含”着油门就可以保持巡航速度,此时整车负载非常低,发动机可在14毫秒的瞬间停止一个气缸的运转,切入2缸工作状态,不仅使得发动机燃烧效率更高,同时还大幅度的降低了油耗,还不影响用车体验。

而当行驶在非常平顺的道路上,深踩油门车辆加速行驶,其搭载的可变缸发动机可在14毫秒内瞬间切换到3缸,而由于此时3缸结构排气干扰更少,缸内的新鲜空气更多,加速更猛烈,动力表现自然更加充沛。

此外,在消费者们比较介意的震动噪音控制上,新一代福克斯也集结了不少NVH黑科技,采用了特殊的曲轴偏心设计、缸盖罩轻量化以及液压摇臂气系统等复杂性强、高成本的技术来降低发动机的震动与噪音。

其中,新一代福克斯采用的特殊的曲轴偏心设计,也就是曲轴的中心和汽缸的中心不重合,而是向一侧漂移10mm,这样可以降低活塞和缸孔之间的摩擦提高效率,同时还可以降低活塞敲击噪声。

这样一来,车辆在怠速行驶时,噪音便只有39分贝,而在这个分贝下是可以听到自己心跳声的。

性能与节能可以完美统一

一直以来,提升动力性能、降低油耗都是整个汽车行业努力的大方向,当前在全球已经有越来越多的主机厂才是采用三缸架构打造的小排量发动机,而业内的工程师们也普遍认为,单缸0.33-0.5L是发动机的最有排量,在这个排量的区域里,更有利于发动机实现动力性和燃油经济性的平衡。

为此众车企也是绞尽脑汁,推出了五花八门的发动机技术以提高燃油经济性,而一台既有驾驶乐趣又可以节油减排的高效发动机似乎就是一个不太好权衡的悖论。

但在新一代福克斯EcoBoost 1.5T三缸发动机上,不仅拥有14毫秒的动态可变缸技术,还拥有PFD双喷射系统、轻量化集成式设计等技术。

其中,在EcoBoost 1.5T三缸发动机上的PFD双喷射系统,其是具备歧管喷射与缸内直喷两种模式的双喷射系统,整个喷油系统由高压油泵、高压油轨以及进气道喷射的低压油轨组成,这也是福特发动机中第一款采用双喷射系统的发动机。

无疑,双喷射系统的优点也非常显著,EcoBoost 1.5T三缸发动机在低转速负荷时采用歧管喷射,在提高混合气燃烧效率的同时,还可以减少缸内积碳;当发动机处于高转速大负荷时则采用直喷为主歧管喷射为辅的喷射模式,通过高压使燃油更好的雾化,燃烧起来更充分,在深踩油门加速时,不仅可以提供强动力,还能显著降低油耗。

此外,EcoBoost 1.5T三缸发动机还有另外一大优势,得益于单气缸0.5L的整体排列布局,三个气缸的活塞环与气缸壁接触的总面积小于四缸发动机,这也使得活塞上下运动时总体受到的阻力较小,损耗能量便会减小,自然发动机的燃油经济性也得到了一定的提升。

事实上,福特的这台EcoBoost1.5T发动机在国际上倍受好评,曾11次摘得全球发动机“奥斯卡”大奖International Engine Of the Year,两次获得过沃德十佳发动机大奖,同时搭载福特三缸发动机的车辆在欧洲也很受欢迎,已经销售超过了160万台。

人们总说“鱼与熊掌不能兼得”,但对于长安福特而言,以强大的技术研发实力为主导的它,此次却一改外界的刻板印象,通过这台EcoBoost1.5T发动机和14毫秒的动态可变缸技术向大家秀出了自己的硬核实力,做到了让豪华车上才配备的黑科技成为自己的标配。

毋庸置疑,福特的这台EcoBoost1.5T发动机,不仅颠覆了对传统三缸发动机的认知,引领了三缸发动机的潮流,还打破了可变缸的技术瓶颈,使得更加平民化的小排量三缸机得到了普及。未来随着时间的推移和技术发展,小排量三缸发动机的前景将更加光明。

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