东风雪铁龙的1.2THP发动机如何以小搏大?

2016-09-18 20:37:16来源: 车云网 关键字:雪铁龙  1.2THP  发动机

3缸涡轮增压发动机是如何在多、快、省三个维度脱颖而出的?

当今世界汽车工业,关于动力系统有两个趋势是无法撼动的,一个是方兴未艾的新能源化,另一个则是小排量涡轮增压发动机的大行其道。也许有少数固执的人群依旧在怀念自然吸气时代所谓的平顺输出和可靠性,身为技术宅的我们却坚信一台好的涡轮增压发动机可以打动消费者的心。而技术宅们更是相信,在技术发展面前,一切问题都是有解的。

汽车厂商大力发展涡轮增压技术,其目的就是在发动机有限的排量下,尽可能增加进气量,提升发动机的动力表现。然而早期的涡轮增压技术,的确出现过很多问题,比如涡轮迟滞、涡轮寿命、燃烧效率低等等,而从那时流传下来的印象——涡轮增压是给动力原本就足够的发动机上又打了一针兴奋剂,而非是用在那些小排量发动机上的补药。

1.2THP发动机

说起来,在自然吸气时代,排量1.0L、1.2L等都以司空见惯,甚至3缸机也已存在,但由于动力太弱,小排量的作用也并没有发挥出来,只有日系空间寸土寸金的K-Car才愿意使用,并且因此被视为相对低端的动力选择。而在欧美系厂商眼里,即便是A00级小车,也至少要4缸才过得去。

而随着排放法规的日趋严苛,与新技术的发展,曾经小排量涡轮增压是一件想都不敢想的事,现在已不再只是一剂补药,有了竞争自然吸气发动机的底气与绝对优势。甚至3缸机的命运一举反转,3缸涡轮增压也不再是不可能。

一颗小小的“金属蜗牛”,赋予了3缸发动机多、快、省三个制胜法宝。3缸涡轮增压,除了宝马最新一代的B38发动机,另一个值得一提的那就是法国PSA集团的当红小生1.2THP发动机。这款发动机作为同级别的技术性能标杆,在2015和2016年连续两届获得国际十佳发动机大奖(International Engine of the Year),所以我们就不妨以1.2THP为例,谈谈3缸涡轮增压发动机是如何在多、快、省三个维度脱颖而出的。

“省”字当先

先说说普通消费者最在意也最好理解的“省”吧。我们这里所说的省,不仅仅是省在油耗,更包括了其制造成本,这最终也都会以车价的形式的体现出来。

对于这台1.2THP而言,除了已经很走俏的涡轮增压+燃油直喷技术以外,另一个关键就是它的三缸结构。其实,稍微了解点发动机常识的人都能明白,三缸发动机在振动与噪音控制上,会受其物理结构的制约,难以达到四缸发动机的平顺度。然而为何诸如宝马、PSA还要开发三缸涡轮增压?其实,从单缸容积的角度来说,三缸发动机有个最佳热效容积。同为1.2T,三缸的热效率比四缸肯定是更高的。而热效率高最直观的结果就是省油,这也是C4L 1.2THP综合油耗能达到5.4升的原因。

除此之外,由于省去了一个气缸,发动机的结构会更为紧凑。按说,依照1.2THP的性能和技术含量,做到1.6L的价格范畴本应是很有难度,然而雪铁龙恰恰是用这台1.2THP来对抗竞品1.6L的价格,从这一角度来说,能做到这样的成本,与其三缸的结构带来更低的制造成本不无关系。

动力“多”多益善

动力性能而言,雪铁龙这款1.2THP发动机,非但不比大众EA211 1.4TSI发动机差,而且与同样排量的大众1.2TSI相比,1.2THP在动力输出上明显占有优势。然而,虽然同样是冠以“THP”之名,但这款1.2THP发动机和PSA旗下的1.6THP以及1.8THP还有着不小的区别。从结构、工艺乃至设计上,这款1.2THP发动机都有着更多独特之处。

前面我们说了,由于四冲程活塞发动机的结构特性,3缸机无法像4缸机那样自动平衡振动,所以打造1.2THP发动机可不是在1.6THP的四缸发动机上简单去掉1个气缸这么简单。为了改善运转平顺性的问题,工程师在1.2THP发动机侧面加装特殊的平衡轴,来抵消曲轴产生的振动,同时又通过双质量飞轮来降低发动机动力输出的不均匀,以此减轻发动机运转时的不平衡表现。

1.2THP发动机200巴高压燃油直喷技术

由于发动机的排量只有1.2升,要推动一个金属涡轮,势必要求涡轮尺寸更小、结构更加轻量化,以减小其转动惯量,并能达到240000rpm的超高转速,配合200巴高压燃油直喷技术,油门响应显著提升,原本在涡轮发动机上常见的起步阶段的迟滞现象在1.2THP上竟然得到了显著缓解,使其动力响应非常线性,在保留高功率输出的前提下,更接近自然吸气发动机的感觉。所以1.2THP的100千瓦的动力输出也敢于跟1.8~2.0升自然吸气发动机争高下,230牛米峰值扭矩则更是达到了以往2.4升自然吸气发动机才有的水平。

思考“快”与慢

赛车传奇柯林查普曼有这样一句影响了全世界的名言——Adding power makes you faster on the straights. Subtracting weight makes you faster everywhere. 增加动力可以增加直线速度,减轻重量可以让你在任何地方都更快。官方数据显示,雪铁龙的这台1.2THP发动机比过去的1.6升自然吸气发动机缸盖轻了6.2公斤,缸体轻了3.8公斤,这不仅要归功于全铝缸体和缸盖的应用,更与其三缸的小型化结构有着直接关系。与此同时,1.2THP在1000rpm的超低转速便开始介入,1500rpm既达到200牛米的扭矩输出,1750rpm达到峰值扭矩230牛米,这样的好处就是在城市频繁起步停车的路况中,永远都能领先一步。

面对激烈的市场竞争,雪铁龙在1.2THP推向市场的过程中可以说是慎之又慎,历经3年7个月测试,100余台发动机台架测试超30000小时,再加上130台整车合计180万公里验证路试之后,保证足够能让消费者踏实的可靠性之后,才正式将其用与在中国市场销售的主力车型上。

小结:

事实上,不仅仅是雪铁龙品牌,整个PSA集团,用1.2THP来取代早已老旧的1.6L和1.8L自然吸气发动机已经成为了一种常态。其实1.2THP发动机上并没什么所谓“黑科技”,但它带给东风雪铁龙的不仅仅是车型竞争力的提升,更在小排量直喷增压技术上取得了阶段性的进展,无疑会在技术竞争更为残酷的时代,抢占市场的先机。

关键字:雪铁龙  1.2THP  发动机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016091816113.html
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