三款小排量涡轮增压家轿,发动机技术分析对比

熟悉《头文字D》的朋友都知道,上个世纪80年代的日本汽车业百花齐放,无论是自吸、涡轮、转子,还是前驱、后驱、四驱,那些高性能的JDM车型都让我们为之疯狂。

然而日益严峻的排放法规,令全世界的汽车企业都停下了追求速度的脚步。

但这种沉寂并没有持续很久,即使是面对如此严苛的排放法规,工程师们还是想出了各种各样的节能减排方案,而小排量涡轮增压就是其中之一。

与相同动力的自然吸气发动机相比,小排量涡轮增压的节油优势很明显,其原因在于:

涡轮增压的进气方式减小了泵气损失;

活塞环的摩擦面积减少,导致摩擦损失的降低;

优化了发动机高效工作的范围。

如图所示,一般情况下左下角四分之一的区域为常用区域,即使自然吸气发动机的最高热效率较大,但不在常用区域中。而增压发动机的在常用区域的效率却比自吸发动机更高。

由于小排量涡轮增压的优势明显,不少厂商纷纷推出自家的小排量涡轮增压车型。

即使是师出同门,能力也有高下之分,所以同样的小排量增压发动机,也会因技术和标定方式的差异而有不同的表现。

丰田的8NR-FTS(雷凌1.2T)、大众的EA211(速腾1.2T)和本田的P10A1(思域1.0T)三款发动机是市面上比较有代表性的小排量增压发动机,那么它们之间的技术和实际表现又有哪些不同呢?

这款1.2T发动机的账面数据只能算中规中矩,但丰田称这款发动机不会有“烧机油”的现象产生,因此这款发动机的技术实力不容小视。

为何丰田敢“口出狂言”呢?

一些发动机之所以会出现“烧机油”的现象,是因为在发动机在运行过程中会有一部分燃烧产生的废气进入曲轴箱,废气聚集过多会使曲轴箱中压力上升,导致密封件失效,而曲轴强制通风系统就是将这部分废气重新导入气缸参与燃烧。参与燃烧的气体中含有一部分机油蒸汽,如果不采取一些手段,这些机油蒸汽会被很快的消耗殆尽。

为了防止机油消耗过快,工程师通常会在强制通风系统中加入油气分离器,将废气中的机油分离出来。

但丰田的做法是利用涡轮后端的高压气体加速通过喷射泵,将曲轴箱内的气体吸出,然后通过特殊的通道将新鲜空气导入曲轴箱中,使曲轴箱中的气体不停地流动,减少废气与机油接触的时间,从而降低曲轴强制通风系统中的机油含量。此外,丰田还设置了机油冷却装置,降低油底壳的机油温度,使其更难挥发。

除了不烧机油,这款8NR-FTS的热效率也很高(达到了36.2%),因此油耗表现也十分出色。在汽车之家的实测中,搭载8NR-FTS发动机的雷凌在开空调的情况下,百公里油耗为6L,对于非混动的紧凑型车来说十分难得。而且细心的团友们应该有留意到,上方的0-100km/h的加速对比中,雷凌1.2T居然是排第一名的,由此可见动力的账面数字跟实际表现还是会有一定差距的。

不知道为什么,大众似乎很喜欢“110”这个数字,EA211的四种排量中,有三种(1.5L、1.6L、1.2T)调校的最大马力都为110ps。

虽说EA211在技术上缺乏新意,但其实际节油表现并不比丰田1.2T发动机差(在实测中,高尔夫在(不开空调)的情况下的百公里油耗表现为5.8L)。

这台1.2T发动机使用了缸内直喷、双VVT、双节温器、集成式排气歧管、变排量机油泵等主流技术。虽然技术上并没有太大的创新,但多管齐下的策略还是令它拥有不错的节油性能。

EA211较为独特的地方是采用了排气凸轮轴驱动的内置式水泵和集成式气门室盖。由排气凸轮轴驱动的内置式水泵能使发动机的布置更为紧凑,从而降低发动机的质量。而集成式气门室盖的前端装配了滚珠轴承,能使发动机内部的摩擦阻力进一步降低。此外,第三代EA211发动机采用新型的油气分离器,能使烧机油现象有所缓解。

但需要注意的是,这台1.2T发动机比较挑剔,需要喝95号汽油才能满足。因此后期养护成本要高于丰田的1.2T发动机。

本田的1.0T发动机为三缸设计。虽然三缸发动机的平顺性不如四缸发动机,但它能减少零件数量和降低排气干涉,从而满足降低油耗和提升动力响应的双重需求。

这台1.0T发动机不仅配有常见的缸内直喷、Dual VCT双可变正时系统、集成式排气歧管等技术,还在进气侧搭载了本田引以为傲的i-VTCE技术。

事实上,本田的i-VTCE并不只有我们熟知的“高速爆TCE”一种控制策略,它同样可以在低速的时候“爆TCE”。这种策略能使部分废气逃逸到进气歧管后再重新进入气缸,实现内部EGR的效果。因此,这台P10A1发动机能同时达到节能减排和增加动力的目的。

尽管本田已经为这台1.0T发动机投入了很多精力,但它的接受程度明显不如前两者。除了因为“前辈”L15B2过于优秀之外,还有就是无论加速性能(百公里加速11.3s)或是油耗表现(实际油耗6.5L/100km),在思域的1.0T发动机均不如另外两位竞争对手(雷凌和速腾)。

通过之前的分析,想必大家对这三款发动机都有一定的了解了,单从发动机的角度来看,三者的表现均旗鼓相当,当然,整车的匹配效果还是比发动机的单一表现更为重要。就搭载车型来说,雷凌不仅在三者中加速最快,油耗表现也不错;而速腾表现也不错,但它必须加95号汽油,这会增加养车的成本;至于思域?兵哥还是更看好这台1.0T发动机在飞度上的表现(小马拉大车你懂的)。

虽然,这次雷凌1.2T比另外两位对手有更好的表现,但个人需求等也会影响大家的最终选择。那么,各位团友会更喜欢上述的哪一款小排量涡轮车呢?请在评论区告诉其他团友你的观点吧。


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