看不懂沒事!2020年十大硬核發動機(上)
創新技術的開發與應用一直是汽車產業發展的源動力,面對愈發嚴苛的排放指標和消費訴求,各大廠商每年都會令人驚喜的新玩意兒,例如智能網聯、駕駛輔助以及最讓年輕人著迷的內外LED“燈光秀”。
而發動機作為汽車的技術核心,更是每年都有一些讓人驚呼腦洞大開的創新技術,今年當然也不例外。本期我們就分上下兩集,跟大傢聊一聊2020年十大硬核汽車發動機,看看他們都有哪些“sao操作”。
●馬自達SKYACTIV-X 2.0L發動機
▲應用車型:馬自達3壓燃版、CX-30壓燃版
▲核心賣點:壓縮比巨高,能燒汽油的“柴油機”?
首先要提到的就是剛上市不久,售價高達18.98萬的馬自達3 2.0L壓燃版,一款A級車賣到B級車的價格,換句話說,長安馬自達覺得這臺第二代的SKYACTIV-X發動機就應該比第一代的SKYACTIV-G發動機貴5萬塊。
從結構來看,這臺壓燃發動機除瞭活塞頂部呈三角形,其他跟傳統的汽油發動機沒啥不同,然而就是這個三角形的凸起造就瞭其高達15:1的超高壓縮比(油品更好,所以歐規版達到瞭16.3:1),這樣的壓縮比足以將汽油壓燃。馬自達將這種技術名為SPCCI的火花塞控制壓燃技術。
從名字我們就能看得出來,這臺發動機其實是有火花塞的。的確,壓燃隻是輔助,燃油噴射後靠近噴射重心點的高濃鬱汽油還是點燃的,而周邊的空燃比更高的區域則會被壓燃。
好處是兩者同步燃燒並推動活塞,對比單靠火花塞少瞭火焰擴散過程,所以效率更高。你可以理解為,放炮仗,火藥燃燒越快,外層密封性越好,威力就越大。
炮仗:壓得越實,動靜越大
除此之外,這臺發動機也不是全程都是這種“點燃+壓燃”的混合模式,當處於怠速工況、高轉速工況以及需要大扭矩輸出時,電腦還是會降低壓縮比,從而退出壓燃模式。原因很簡單,低轉速發動機要預熱,必須過量噴油,大扭矩也一樣,沒法控制空燃比;活塞運行過快,壓燃來不及動作活塞已經下行,容易爆震(想想柴油機為什麼慢)。
●現代起亞G4FS 1.5T CVVD發動機
▲應用車型:K5凱酷、索納塔十
▲核心賣點:繼CVVT、CVVL之後,首次讓氣門開啟持續期可控。
CVVT可變氣門正時、CVVL可變氣門升程我們都比較熟悉瞭,前者是用來改變氣門開啟時機(也就是相位),後者是用來改變氣門開啟大小。這兩樣東西的結合,是目前發動機既能有節能減排又能提供大扭矩輸出的核心原因。
而現代起亞在此基礎上,又開發瞭名為CVVD的可變氣門持續期控制系統,它改變的是一個周期內氣門開啟的時長,或者說占一個周期時間的比例。
傳統的發動機,即便帶有CVVT、CVVL,隻要轉速恒定那麼凸輪軸的轉速都是恒定的,怎麼改變凸輪頂開氣門的時長比例呢?這臺1.5T用瞭一套偏心執行機構,讓凸輪軸在一個周期內可以以不均勻的轉速轉動。當需要延長氣門開啟時間的時候,凸輪頂開氣門時的凸輪軸轉速就慢點,反過來的話,就快一點。
哈雷彗星:速度會變,周期不變
舉個形象點的例子,就像是繞著太陽轉的哈雷彗星,靠近太陽時速度變快,遠離太陽時就會慢下來,但周期始終是76年(約)。
●奔馳 M139 2.0T發動機
▲應用車型:AMG A 45、CLA 45、GLA 45
▲核心賣點:升功率210.5Ps/L,現役同排量最強。
奔馳這臺M139發動機準確詮釋瞭什麼叫大力出奇跡,一臺2.0L排量的四缸發動機,做到瞭421馬力的驚人輸出功率,升功率達到210.5馬力/升,現役同排量算是最誇張的瞭,賬面數據也比大多數3.0T發動機都猛。
至於技術應用,為瞭進一步壓榨動力,新發動機相比之前的M133改成瞭反置式佈局(排氣和增壓器都在後面),進排氣都更長更粗,且機體和外圍組件都大量使用鋁合金和碳纖維材質,可以有效提高進排氣效率,同時減重。
大口徑的渦輪增壓器一直存在較為明顯的遲滯問題,為此該發動機的渦輪葉扇采用瞭滾珠軸承技術,面對高速高壓排氣時葉扇可以更快速拉到上萬轉速,提高動力響應。
很明顯,這是一臺偏高轉的發動機,轉速達到4000rpm以後澎湃的動力才會被真正喚醒,最高可以達到500牛米的扭矩輸出,且能一直持續到5250rpm。或許對比寶馬的3.0T L6發動機會少瞭那麼點“從容、淡定”,但高轉速的勁道配合官方魔改的排氣,那種嘶吼聲一樣讓人腎上腺素暴漲。
●奧迪 2.5T L5發動機
▲應用車型:奧迪RS 3、RS Q3、TT RS
▲核心賣點:或超過450馬力,五缸機的獨苗。
老沃爾沃S60停產之後,奧迪的這臺2.5T發動機已經成為現役唯一采用直列五缸佈局的機型,點火順序為1-2-4-5-3,主打高轉速動力輸出,也曾在十佳發動機評選中多次拿到該排量組別的冠軍。
在現款RS 3上這臺發動機被調到瞭400馬力/480牛米,已經足夠暴躁,而外媒最新消息顯示,即將推出新一代RS 3一樣搭載這臺五缸機,且最大功率將超過450馬力,峰值扭矩超過500牛米,或許升功率比上面的M139還差點,但無論排量、硬指標還是整車的加速性能,這臺新RS 3都更讓人期待。
最最重要的是,這是一臺五缸發動機,不知道什麼時候就會徹底絕種的工業奇葩,有其獨特的聲浪味道,動力輸出也足夠猛。或許平衡性比不上L6或者V6,但對土豪們而言,如果不來一臺收藏,那就真的再也見不到瞭。
●本田1.5L i-MMD油電混動系統
▲應用車型:本田凌派銳·混動
▲核心賣點:甭管怎麼開,油耗都是4L/100km。
跟之前雅閣用的2.0L混動一樣,這套1.5L混動也是本田的i-MMD系列,除瞭發動機排量小點,其他細節基本沒啥區別,包括最核心的e-CVT動力耦合機構。
本田的混動系統,兩臺電機采用的是異軸佈局,結構更緊湊,並且在中低速時比豐田的THS更強調電機的作用,發動機嘛,你可以把它理解為一臺汽油發電機,主要負責給電池充電,然後電池給電機供電,進而驅動車輪。隻有在高速巡航時,發動機才會走另外一條路(通過另外一組離合器和變速機構)直接驅動車輪。
豐田和本田的混動系統都是不用充電的,但油耗依舊能穩定在4L/100km左右,最核心的原因就是發動機一直保持著穩定的轉速和負載,因為有電機輔助,所以踩油門時發動機不會過量噴油提高動力輸出。
對比燃油車的話,你可以理解為隻要不過分踩油門,發動機始終那麼淡定,從而保持油耗穩定,另外整車VNH水平也更好。這對於二線以下城市(不堵車)或許意義不太大,但對長期跑城區的人來說,穩定在4L/100km的油耗時間長瞭還是能省不少錢的。
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