福特在1.0L EcoBoost上测试停缸技术

2015-06-29 19:14:00来源: 互联网

    日前,福特汽车公司宣布推出了其全新1.0升EcoBoost三缸发动机。据了解该发动机将搭载在福特蒙迪欧车型上,同时其还将配备发动机停缸技术。如果说给福特蒙迪欧搭载1.0升三缸EcoBoost发动机显得有点不协调的话,那福特又准备在其小型三缸发动机上测试配备发动机停缸技术这事儿你觉得又如何?

    福特汽车正在和其欧洲合作伙伴一起在其小型乘用车点燃式发动机上测试发动机停缸技术。在此之前,福特汽车公司的嘉年华车型和福克斯车型均已经配备了以上1.0升发动机,该发动机排量只有1.0升,功率也只有92千瓦(约合69马力),该发动机的输出功率甚至比很多摩托车发动机还要小,但是有消息称该发动机将被安装在欧版蒙迪欧上。

    如此小的一个发动机被安装在一辆大型轿车上,当三缸全部开始工作时该发动机的表现又如何呢?日前,《汽车工程》杂志的编辑对搭载了该小型发动机的蒙迪欧量产车型进行了试驾,试驾结果打消了其对于这款小型发动机是否能够很好的驱动1455公斤的大型轿车的疑虑。该车百公里加速时间可以达到12秒,其最高时速也可达200公里/小时。同时,该款蒙迪欧的百公里综合油耗只有5.1升,每公里二氧化碳排放仅为119克。

    无论是日常驾驶还是巡航过程中,以上测试的蒙迪欧在噪声、振动和平顺性方面均表现地相当优异。巡航驾驶时,两缸运行就足以驱动该款蒙迪欧车型,此时发动机驱动车辆就像驱动更小的嘉年华和福克斯车型一样轻松。

两种停缸技术

    以上发动机还配备有发动机停缸技术,该发动机配备的发动机停缸技术包含有两种,其中分别为单缸停止技术和循环式缸体停止技术,后者可以令该EcoBoost三缸发动机用一半的缸体有效运转,对于停止的气缸数量和顺序的控制可以进行自由分配。

    日前,福特全球动力总成研发工程总监Schamel博士已经完成了在量产的三缸发动机上测试停缸技术的可行性研究。当搭载在福克斯上的三缸发动机单缸停止仅依靠2缸模式运行的情况下,该发动机燃油消耗可以降低4%-6%。福特汽车研发的摆式减震器和其他技术可以和停缸系统共同作用。Schamel博士在2015年维也纳汽车研讨会上提交的技术论文表明,发动机在低速停缸状态下,动力传输系统中减震器的加入可以进一步增加车辆的续航里程。而与福特公共合作研究正是目前汽车行业内的专家舍弗勒集团。
 


 

    除了摆式减震器之外,福克斯停缸系统还加入了舍弗勒集团的双质量飞轮和可调节离合器片,以达到发动机和变速箱之间隔震的作用。通过以上这样的结构才使得循环式缸体停止系统得到实现,在该模式下该发动机可以仅利用一半的气缸维持运行。

    与标准的量产版1.0升EcoBoost发动机相比,以上加入了停缸系统的发动机产品在噪声、振动和平顺性方面并没有使得性能下降,其测试结果达到了最初始的研发目标。

    研究团队还发现,与单缸停止技术相比,循环式缸体停止技术可以有效的避免在低负载情况下因节流引起的能量损耗,因此这样也就可以得到更好的燃油经济性。尽管如此,该节能优势能否发挥效用也跟车辆本身以及车辆的使用情况是息息相关的。一辆小车在低负载的情况下其节能效果是最明显的。相反,装载有很多物品的大车的节能效果就收效甚微了。所以,搭载1.0升发动机的嘉年华轿车,配置滚动停缸系统的版本比配置单缸停止系统的版本可以额外降低1.2%的燃油消耗。在与全球轻型车测试中的对比表现之后,以上蒙迪欧车型在实际的驾驶过程中可以从循环式停缸技术中获得的节能效果是非常微不足道的。

提高噪声、振动和平顺性性能

    降低燃油消耗是发动机停缸技术最主要的优势,然而配备发动机停缸技术可能会对于车辆的噪声、振动和平顺性性能产生一定的负面影响。

    Schamel博士解释道,一方面车辆的噪声、振动和平顺性要求会限制发动机低速状态下的最大扭矩,而另一方面,考虑到人类对于发动机低频运行的感知,噪声、振动和平顺性的目标就是尽量的减小由于停缸而产生的发动机抖动

    而通过优化动力总成和引入新的技术,车辆的噪声、振动和平顺性在高扭矩和低速状态下也能够得到很好的保证。

    福特试验表明,通过使用带可调节离合片的双质量飞轮离合器以及摆式减震器,可以中弥补发动机顺序启动带来的负面效应。

    以上发动机配备的双质量飞轮和离合器系统可以在发动机转速达到1500转时将车辆档位推送至2档,而转速超过2000转之后就可以推送至6档。该车辆配备的吸振系统可以在双质量飞轮的机械设计极限内有效介入工作使得车辆在低速满负载情况下达到非常完美的噪声、振动和平顺性性能,通过该系统的应用可以使得车辆的燃油经济性提高大约1%。而通过循环式发动机停缸技术的应用还可以使得车辆的燃油经济性继续提高0.5%。

    在总结了以上发动机单缸停止技术和循环式缸体停止技术的利弊之后,Schamel博士和其同事表示:“以上发动机最初制定的强制性目标的实现并未带来车辆在噪声、振动和平顺性性能方面的降低。为了得到更好的车辆燃油经济性并且综合考虑技术的复杂程度、控制难度以及成本效益,该发动机的单缸停止技术更加具有应用优势。”

    福特汽车公司表示以上发动机的单缸停止技术与循环式缸体停止技术相比,前者的总共能效益与成本之比要高于后者。通过以上测试,研究人员表示:“即便是对于一台排量非常小的发动机而言,为其配备发动机停缸技术仍然会在车辆实际驾驶中带来一定的燃油经济效益。”

关键字:福特  ecoboost  测试  技术

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2015/0629/article_11065.html
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