據尼爾森公司調查數據預測,到了2018年,搭載渦輪增壓發動機的車輛在全球的銷量將達2400萬輛,特別是小排量增壓發動機目前已經成為一種趨勢,各大車企紛紛推出相應產品。其中,本田1.0和豐田1.2T發動機最受關注。
越來越多的車企開始采用小排量T動力,一是因為渦輪增壓技術本身的進步;二是小排量發動機在中國享受更低的消費稅率,提高了市場競爭力;三是政策引導,《乘用車企業平均燃料消耗量核算辦法》要求到2020年,企業平均油耗標準要達到百公里5升!
搭載渦輪增壓車型的雷凌Turbo和思域180Turbo在動力方面的表現都不錯,普遍超越了1.6L自然吸氣發動機的水平。
不過,我們也不能簡單只看數據,畢竟渦輪的調校各大車企都不一樣,太晚的介入會使得動力產生突然的變化,這樣在駕駛過程中就會出現突然的竄動,尤其在走走停停的路況下,糟糕的平順性是渦輪增壓發動機最常被吐槽的槽點。所以,除了峰值輸出數據,小排量渦輪增壓發動機還需要看其特性曲線。
豐田1.2T發動機特性曲線圖
本田1.0T發動機特性曲線圖
通過上圖比較,我們可以看到,本田1.0T發動機的扭矩在1500轉左右渦輪即開始介入,2000轉的時候就達到巔峰。但在2000轉到4000轉區間,本田1.0T發動機并不像豐田1.2T發動機有一段“平頂”工況,大約2500轉后扭力開始減弱。
豐田1.2T發動機的扭矩在1500轉的時候就達到了185Nm,幾乎是一踩油門就開始介入,在1000轉升至1500轉的過程中有一個快速的提升過程。在1500轉到4000轉區間,有一段“平頂”工況,整體更近似于一個“梯形”,扭矩輸出始終為185Nm。
PS:斜線傾斜度越大,越光滑,代表這臺發動機可以用較短的時間達到扭矩的峰值,并且加速平穩線性,與此同時,功率也隨轉速的增加而增加。
權威網站實測卡羅拉1.2T(上)和思域180Turbo(下)0-100的加速時間圖
卡羅拉1.2T百公里加速耗時10.96s,加速中最大g值為0.54g;思域1.0T的百公里加速成績為11.14s,在加速過程中最大g值為0.51g。由圖可見,在加速過程中,卡羅拉1.2T要比思域1.0T更穩。
PS:卡羅拉和雷凌本質上是同一款車,卡羅拉1.2T的動力數據也可以作為雷凌1.2T參考。
總結:不難看出,豐田1.2T發動機從低速域就能釋放高扭矩,加速G值平緩、線性,并不會在某一個點突兀的輸出大量動力,而是更加追求低轉速,以及加速時的穩定性,更加貼近于駕駛員預期中的車速與發動機轉速的關系。
作為一款三缸的發動機,本田1.0T雖然在加速平順性、渦輪介入時間上稍遜于豐田1.2T發動機,但在動力輸出上,即便比高一個級別的豐田1.2T相比較,本田1.0T也毫不遜色。
雷凌Turbo和思域180Turbo價格和配置介紹
當然了,小排量渦輪增壓技術再怎么厲害,成本也得控制好才行,要不然消費者也不會買賬。
搭載了1.2T發動機的雷凌Turbo目前共有5款車型,售價10.98萬到13.38萬元,全系配備了VSC車身穩定性控制、TRC牽引力控制系統和上坡輔助三項安全配置,并擁有發動機啟停技術。
據相關權威汽車媒體的報告顯示,雷凌于緊湊型車中的質量表現優勢明顯,在2017年1月銷量也破萬臺,這款1.2T發動機的市場推廣順利,獲得消費者的認可。
思域180Turbo于去年廣州車展推出,目前共有2款車型,手動、自動各一版,售價11.59-12.79萬元。車尾標識為180Turbo與1.5T車型上所標注的220Turbo進行區分。
此外,輪圈的樣式也有所不同。動感的車身、棱角分明的腰線和酷似鐮刀的標志性尾燈延續了思域車型一直以來時尚、個性的風格。
除了消費者關心的動力性能,雷凌Turbo和思域180Turbo配置相差不大,車內乘坐空間也能滿足日常使用的。在車型定位方面,思域80Turbo更偏向運動,雷凌Turbo更適合家用。
如果你對豐田1.2T發動機和思域1.0T發動機的技術感興趣,還可以繼續往下瀏覽。
豐田1.2T發動機技術解析
第一大亮點是省油
豐田這臺1.2T發動機的熱效率達到了36.2%。要知道,現在一般汽油機的熱效率,也就20%多的水平,好點的能有30%不錯了。
現在量產汽油機里面熱效率最高的世界紀錄是40%——創下這一紀錄的是豐田新款普銳斯那臺1.8L發動機。
然而,普銳斯那是一臺阿特金森自然吸氣發動機,熱效率天然有優勢,渦輪增壓發動機因為進氣溫度高,壓縮比不能太高——否則會導致爆震,所以熱效率一般都低于自然吸氣發動機,和阿特金森發動機更沒法比。
所以,一款渦輪增壓發動機的熱效率能達到36.2%,是相當了不起的技術進步。
注:熱效率指的是表示熱機做的有用功占燃料完全燃燒放出熱量的比例為40%。簡單說就是熱效率越高,發動機就越省油。
而這款1.2T發動機之所以能獲得這么高熱效率大一原因是采用VVT-iW(Variable Valve Timing-intelligent Wide)可變氣門正時技術。
豐田創新地使用電機來控制切換液壓電路,而非傳統的電磁閥,這樣一來可獲得更迅速的氣門調節速度以及實現更寬的調節范圍。
由于超廣的調節范圍,這臺1.2T發動機能在奧拓循環和阿特金森循環之間進行無縫切換,從而實現最高的燃燒效率。
此外,1.2T發動機的缸內噴射部分,噴霧傘形和活塞頂也重新優化,增強了氣流比,并輔以多次噴射以達成分層燃燒的效果,這些措施都進一步改善了發動機的燃燒效果。
不同于大馬力渦輪增壓發動機廢棄旁通閥的常閉狀態,豐田1.2T發動機廢氣旁通閥屬常開狀態,僅在需要輸出較大功力時才會關閉,以達到較高的燃油經濟性。
因此,這臺1.2T發動機也比一般的小排量渦輪增壓發動機更加省油。
第二大亮點是不燒機油
眾所周知,渦輪增壓發動機有很多優點,但同時也存在缺點,其中“燒機油”就是用戶吐槽最多的一個問題。不過豐田這臺1.2T發動機,則解決了連德國人都無法解決的燒機油問題。
豐田1.2T發動機通過加設獨特的高壓噴射泵,將竄氣(“竄氣”是指通過氣缸和活塞的間隙向下泄漏的未完全燃燒的混合氣體,會導致機油劣化而造成發動機“燒機油”)再次送回進氣道,增壓的同時進行換氣,這樣即可有效減少竄氣與機油接觸的機會,從而有效解決了“燒機油”這一渦輪增壓發動機的“癌癥”。
于此同時,還采用了油、水雙冷卻系統,通過冷卻液冷卻渦輪增壓器,減少機油受熱劣化。
第三大亮點是可靠平順
豐田這臺1.2T發動機最大馬力116Ps,最大扭矩185Nm,比起許多3缸渦輪發動機都不如。為此,我也特意請教了來自日本的豐田工程師脇屋努先生,為什么將這臺發動機調校的這么保守?
他告訴我,這是豐田有意而為的調教。一般來說,同等排量下的渦輪增壓發動機,動力越強,可靠性越低,像上賽道的專用發動機,動力強勁但壽命卻比較短。
豐田原本也考慮使用更大的渦輪來提高動力輸出,不過這樣做就會增長渦輪的遲滯現象,駕駛體驗并不好。
同時也考慮到大多數雷凌車主是在城市用車,更注重經濟性,且不需要太強的動力表現。在各方面平衡下,才確定當下的動力輸出。
為了保持良好的駕駛體驗,豐田并沒有采用大渦輪增壓器,而采用了低轉動慣量渦輪增壓器。這樣的好處是即使是低轉速時,也可通過少量廢氣迅速旋轉渦輪渦輪能提前介入。
而為了解決小排量渦輪增壓發動機工作溫度高、燃燒室壓力大,爆震的機率大的特性,豐田選擇從源頭入手,在渦輪到進氣門之間設立了一個水冷式中冷器,同時采用缸內直噴技術,降低燃燒室的溫度從而抑制爆震發生,最大限度地發揮發動機的性能,并提高了耐久性,品質更有保障。
采用水冷式中冷器還有另一大優點,相比外置式的風冷中冷器,水冷式中冷器的體積更加緊湊,管路也更短,可以盡可能的貼近進氣歧管,所以渦輪延遲的問題也被相應的降低了很多。
豐田1.2T發動機的水冷式中冷器
帶風冷式中冷器的本田1.0T發動機全景圖
跟豐田1.2T發動機匹配的是專為渦輪增壓發動機特性重新優化的傳動比的S-CVT變速箱,平順性是其一大亮點。
總結:豐田首款小排量渦輪增壓發動機來的雖晚了些,但在技術上有豐田獨到優勢,克服了小排量渦輪增壓發動機燒機油、不平順得痼疾,發動機調校充分考慮了燃油經濟性和可靠性,在保證動力水平和燃油經濟性提升的基礎上又兼顧了車主的后期經濟負擔。
思域1.0T發動機解析
被稱為“技術宅”的本田這次確實為其首款1.0T渦輪增壓發動機注入了許多厲害的科技。首先,與自家的1.5T發動機相比,1.0T發動機不僅帶有Dual VCT進排氣可變正時系統,同時還有我們熟知的i-VTEC可變氣門升程技術,嚴格意義上說,之前的1.5T被稱為“VTEC Turbo”系列發動機,而這臺1.0T機器才是根正苗紅的“完全體”。
Dual VCT和i-VTEC相結合帶來的效果就是,在各種工況下都能實時地保證發動機最優的進排氣效率,此外由于小排量渦輪增壓發動機受到物理的限制,往往都會表現出低扭乏力的情況,而i-VTEC正有效緩解了這一現象。
本田1.0T發動機采用電控渦輪泄壓閥,相比普通渦輪增壓器上匹配的真空泄壓閥,在增壓控制精度、泄壓速度上要更優秀,也就是說它能保證更好的增壓效果,對發動機的動力性和燃油經濟性都有積極的作用。
此外,本田并沒有為這臺1.0T發動機配備正時鏈條,而是以皮帶取而代之,好處就是降低發動機工作噪音。
總結:本田1.0T發動機具備了缸內直噴、渦輪增壓、進排氣雙可變正時系統(Dual VCT)、進氣側可變升程技術(i-VTEC)、變排量機油泵等主流技術。相比目前本田1.5L自然吸氣發動機,其多方面性能都已經有過之而無不及。在經濟性方面,也成為市面上最佳的1.0T渦輪增壓發動機。
責任編輯:鄭梅欽
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