福特福克斯1.0L EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)以小型化、渦輪增壓核心技術(shù)開啟小排量發(fā)動(dòng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)局面,自面世以來(lái)就廣受歡迎,現(xiàn)在已應(yīng)用在福特汽車多種車型中。如今,福特汽車為了提升節(jié)能效率,在1.0L 3缸EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)上采用了舍弗勒公司的旋轉(zhuǎn)停缸休止技術(shù),新升級(jí)的EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)將很可能會(huì)被其他整車廠商作為小型發(fā)動(dòng)機(jī)量產(chǎn)的對(duì)標(biāo)機(jī)型進(jìn)行開發(fā)。
1三大關(guān)鍵技術(shù)
福特福克斯1.0EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)早已不是市場(chǎng)的“新面孔”,它已經(jīng)連續(xù)3年獲得年度最佳發(fā)動(dòng)機(jī)獎(jiǎng),這也是到目前為止該規(guī)格的小排量發(fā)動(dòng)機(jī)中唯一獲得這項(xiàng)殊榮的發(fā)動(dòng)機(jī)。在歐洲,2016年搭載EcoBoost的車型銷售量就占據(jù)了福特總銷量的20%。福特公司憑借缸內(nèi)直噴、可變凸輪軸正時(shí)、渦輪增壓這三大關(guān)鍵技術(shù),結(jié)合先進(jìn)的軟件程序確保各系統(tǒng)之間進(jìn)行順暢的協(xié)作,使得EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)擁有絕佳油耗表現(xiàn)和強(qiáng)勁的動(dòng)力輸出。
2缸內(nèi)直噴技術(shù)
簡(jiǎn)單理解EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī),就是在傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上,將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)運(yùn)用到汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上。只不過(guò),福特早在1970年就開始開發(fā)測(cè)試?yán)闷屯瓿筛變?nèi)直噴,并進(jìn)一步升級(jí)了渦輪增壓和可變凸輪軸正時(shí)系統(tǒng)這些關(guān)鍵技術(shù),從而進(jìn)一步提高燃油效率,實(shí)現(xiàn)高燃油效率的空燃比,開發(fā)出了現(xiàn)在極受歡迎的EcoBoost小排量發(fā)動(dòng)機(jī)。
由于采用了缸內(nèi)直噴技術(shù),混合氣的形成在燃燒室內(nèi)發(fā)生。通過(guò)高壓噴嘴直接將燃油噴在氣缸里面,利用活塞頂部特殊的燃燒室優(yōu)化設(shè)計(jì),使混合氣在燃燒室內(nèi)形成進(jìn)一步加強(qiáng)的渦流,從而得到充分的空燃?xì)饣旌希紵映浞郑芰哭D(zhuǎn)換效率更高。
3可變正時(shí)系統(tǒng)
1.0 EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)一步優(yōu)化的進(jìn)排氣可變正時(shí)氣門系統(tǒng),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷,可在各轉(zhuǎn)速區(qū)域精確地控制進(jìn)排氣效果,減少了廢氣排放,對(duì)排氣門的相位調(diào)節(jié)能夠保證在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)排出更多的廢氣來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪,從而令發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率更高。并且,對(duì)EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì),提高了燃油經(jīng)濟(jì)性,降低了各部件的摩擦損耗。
4停缸技術(shù)
福特汽車和舍弗勒公司已聯(lián)合開發(fā)一種創(chuàng)新的汽油機(jī)氣缸停缸休止技術(shù),將于2018年起推出具有這一技術(shù)的EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)配備的這種停缸休止系統(tǒng)可以使EcoBoost3缸發(fā)動(dòng)機(jī)按順序停缸,并進(jìn)行有效運(yùn)轉(zhuǎn),保證在轉(zhuǎn)速4500 r/min以內(nèi)進(jìn)行輪流運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)于停缸數(shù)量和順序的控制可以進(jìn)行自由分配,燃油消耗減少4%~ 6%。研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了兩種停缸技術(shù),分別為單缸停止技術(shù)和循環(huán)式缸體停止技術(shù),而后者可以在單個(gè)燃燒循環(huán)后,每秒有效地關(guān)閉或開啟氣門40次。因?yàn)楦L仄嚭蜕岣ダ展竞献鏖_發(fā)的停缸休止系統(tǒng)是由發(fā)動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)控制,所以發(fā)動(dòng)機(jī)可在不影響車輛性能及駕駛體驗(yàn)的前提下,快速地開、關(guān)閉氣門(14ms)。
停缸后,氣門會(huì)在氣缸內(nèi)開啟排放廢氣,福特汽車解釋說(shuō),這提供了一種“彈簧效應(yīng)”,平衡了發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的壓力。從熱管理的角度來(lái)看,封閉氣體的另一個(gè)好處是它可以讓缸內(nèi)溫度保持在被停缸休止的氣缸內(nèi),在停缸過(guò)渡之后,再次運(yùn)轉(zhuǎn)。
持續(xù)在2缸與3缸運(yùn)轉(zhuǎn)之間切換,降低燃油消耗是發(fā)動(dòng)機(jī)停缸技術(shù)最主要的優(yōu)勢(shì),然而配備發(fā)動(dòng)機(jī)停缸技術(shù)可能會(huì)對(duì)于車輛的噪聲、振動(dòng)和平順性產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。傳統(tǒng)的福克斯發(fā)動(dòng)機(jī)使用了偏移曲軸和特別制造的不平衡飛輪來(lái)抵消發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。2018年版的新發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)通過(guò)使用帶可調(diào)節(jié)離合片的雙質(zhì)量飛輪離合器和擺式減振器,來(lái)彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)因順序起動(dòng)帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)。
由EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)開啟的小排量大動(dòng)力的時(shí)代,在對(duì)追求車輛的節(jié)能效率與動(dòng)力總成性能道路上,福特汽車持續(xù)努力對(duì)后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)做著嘗試。除了對(duì)EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)的升級(jí),福特汽車也推出了2.0L 的EcoBlue柴油發(fā)動(dòng)機(jī),將已經(jīng)應(yīng)用在EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)上的凸輪軸模塊集成了到了新的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)當(dāng)中,以達(dá)到更好的性能表現(xiàn)。
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