混動(dòng)毫不沾邊 盤點(diǎn)2013沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】在2012年底，美國(guó)權(quán)威汽車雜志《Ward’s Auto World》公布了2013年度十佳發(fā)動(dòng)機(jī)的評(píng)選結(jié)果。作為世界知名度最高、最權(quán)威的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選，這次最新結(jié)果的發(fā)布受到了海外媒體的廣泛關(guān)注。在這次的評(píng)選結(jié)果中，首次沒(méi)有混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)入圍。在榜單中可見(jiàn)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)半數(shù)，占據(jù)了目前市場(chǎng)的主流，或許將來(lái)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)將慢慢退出這個(gè)舞臺(tái)。入榜機(jī)型僅限于北美在售車型所搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)，有些搭載入榜發(fā)動(dòng)機(jī)的車型在國(guó)內(nèi)也有銷售。下面讓我們來(lái)稍微了解一下這十款發(fā)動(dòng)機(jī)吧。

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● 通用2.0L 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC L4 LTG

【通用2.0L 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC L4 LTG】

　　主要搭載車型：凱迪拉克XTS  

【凱迪拉克XTS】 

　　從特有技術(shù)上看，雙渦管渦輪增壓技術(shù)、缸內(nèi)直噴技術(shù)、DVVT、活塞噴霧冷卻技術(shù)、兩級(jí)可變排量機(jī)油泵技術(shù)等在這款發(fā)動(dòng)機(jī)上均有采用。是2013沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)上采用最多的一款發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　一般四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序?yàn)?-3-4-2。為了將相鄰點(diǎn)火的氣缸排出的廢氣分開(kāi)，將雙渦管設(shè)計(jì)成1、4缸的排氣歧管為一路，2、3缸排氣歧管為一路。這樣就能減少相鄰點(diǎn)火氣缸的排氣干涉。廢氣的能量很好地被用來(lái)推動(dòng)渦輪。更小截面積的管路設(shè)計(jì)也提高了廢氣的流速，使渦輪在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速下就能很好地響應(yīng)，減小了渦輪遲滯的現(xiàn)象。 

 
【雙渦管單渦輪增壓器】

　　值得一提的是這款通用2.0L渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用了活塞噴霧冷卻技術(shù)。活塞噴霧冷卻技術(shù)在大功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上比較常見(jiàn)。當(dāng)活塞運(yùn)行下止點(diǎn)附近時(shí)，噴嘴會(huì)向活塞內(nèi)側(cè)噴射機(jī)油，冷卻活塞。

 
【活塞噴霧冷卻技術(shù)】

　　另外這款發(fā)動(dòng)機(jī)還采用了兩級(jí)可變排量機(jī)油泵技術(shù)，其實(shí)就是在發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)中裝載一個(gè)兩級(jí)變流量機(jī)油泵，這個(gè)機(jī)油泵可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況提供不同的機(jī)油壓力，從而達(dá)到減少不必要的動(dòng)力消耗的目的。

● 斯巴魯2.0L(自然吸氣) FA水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC L4  

【斯巴魯2.0L(自然吸氣) FA水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC L4】 

　　主要搭載車型：2013款斯巴魯BRZ

 
【2013款斯巴魯BRZ】

　　斯巴魯BRZ匹配的是6速手動(dòng)或6速手自一體變速器。豐田86也同樣搭載了此款發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　這款水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于車身重心的降低非常有利，特別適合講求高性能的運(yùn)動(dòng)汽車。值得一提的是，此款發(fā)動(dòng)機(jī)還采用了混合噴射技術(shù)，所謂的混合噴射就是一個(gè)氣缸采用兩個(gè)噴油嘴，一個(gè)噴油嘴直接插入氣缸，另一個(gè)噴油嘴則安裝在傳統(tǒng)的進(jìn)氣道內(nèi)，這就保證了發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷時(shí)有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，在高負(fù)荷時(shí)有出色的動(dòng)力性。此外，此款發(fā)動(dòng)的缸徑行程比竟然為1，這種設(shè)計(jì)這是為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)更高的效率，兼顧了性能、油耗以及排放。

● 奧迪3.0L TFSI 機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC V6  

【3.0TFSI 機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC V6】 

　　主要搭載車型：奧迪S5 Coupe(國(guó)內(nèi)在售車型為奧迪S5、Q7、A8L等)

 
【奧迪S5 Coupe】

     缸內(nèi)直噴一直都是大眾乃至奧迪的拿手好戲。這款發(fā)動(dòng)機(jī)除了采用缸內(nèi)直噴技術(shù)外還采用了機(jī)械增壓技術(shù)。所不同的是這款發(fā)動(dòng)機(jī)裝載的是羅茨式機(jī)械增壓器。兩個(gè)四葉轉(zhuǎn)子能以每分鐘23，000轉(zhuǎn)的速度為發(fā)動(dòng)機(jī)提供壓縮空氣。

 
【羅茨式機(jī)械增壓器】

     對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器，機(jī)械增壓在響應(yīng)速度上比渦輪增壓更有優(yōu)勢(shì)。一般來(lái)說(shuō)，充進(jìn)氣缸的空氣量越大，可參與燃燒的燃油也越多，提供的動(dòng)力也越強(qiáng)勁。在這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中增壓器與氣缸之間是用一段比較短的氣管連接，這樣壓縮空氣的壓力降也較小，油門響應(yīng)速度也會(huì)加快。此外長(zhǎng)行程能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力的低轉(zhuǎn)速高扭矩輸出，也有利于延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。搭載此款發(fā)動(dòng)機(jī)的奧迪S5 Coupe只需4.9秒就能完成0-100km/h的加速。在過(guò)去的四年中，此款發(fā)動(dòng)機(jī)均獲得“十佳發(fā)動(dòng)機(jī)”稱號(hào)這可以看出奧迪3.0TFSI的實(shí)力不可小覷。

● 寶馬3.0L N55 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC L6

 
【寶馬3.0L N55 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC】 

　　主要搭載車型：寶馬135is(國(guó)內(nèi)在售車型為寶馬335i/335Li 535Li等車型)　

　  
【寶馬135is】

　　N55發(fā)動(dòng)機(jī)是寶馬在2010年推出的，并且在當(dāng)年該發(fā)動(dòng)機(jī)就被入選了沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)，算上今年，N55發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)是連續(xù)三年獲得“沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)”稱號(hào)了。這款發(fā)動(dòng)機(jī)集雙渦管單渦輪、電子氣門、Double VANOS等多種技術(shù)與一身。在發(fā)動(dòng)機(jī)5800rpm時(shí)輸出最大功率324PS(238kW)，1300-5000rpm時(shí)輸出最大扭矩429N·m，可見(jiàn)最大扭矩的輸出區(qū)間也比較大。

　　N55發(fā)動(dòng)機(jī)是一臺(tái)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，它采用的雙渦管單渦輪如下圖所示，雙渦管可以清楚的看到。 

【雙渦管單渦輪】  

　　雙渦管單渦輪增壓器設(shè)計(jì)有兩個(gè)排氣口，中間的渦輪格把排氣口分成兩個(gè)部分。

　　雙渦管單渦輪增壓器與普通單渦管增壓器的區(qū)別如圖所示。

 
【雙渦管單渦輪增壓器與普通增壓器的比較】

　　我們都知道，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序一般為1-5-3-6-2-4缸，單渦管單渦輪增壓器的排氣岐管讓所有氣缸排氣管連在一起，匯合之后推動(dòng)渦輪。雖說(shuō)這種設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，成本低廉，但是這種設(shè)計(jì)在單個(gè)氣缸工作時(shí)，產(chǎn)生氣體的脈沖諧振，影響其他缸體的排氣效率，使下一個(gè)將要工作的氣缸回壓增大。而雙渦管單渦輪增壓器完全擺脫了過(guò)大回壓帶來(lái)的進(jìn)氣下降問(wèn)題。如下圖所示，1缸2缸3缸排氣通過(guò)一個(gè)渦管排氣，4缸5缸6缸則通過(guò)另一個(gè)渦管排氣，兩組排氣互不相干。

　　當(dāng)1缸完成做功循環(huán)后，接下來(lái)是5缸做功，由于1缸和5缸的排氣管不相連，所以互相之間沒(méi)有干涉影響。5缸做功完畢之后是3缸做功，這里還是互相不干擾，3缸再之后是6缸，6缸再之后是2缸，2缸再之后是4缸，4缸再之后是1缸，反復(fù)循環(huán)，每次做功和進(jìn)氣都不受影響，達(dá)到最大的進(jìn)氣量。新君威2.0T L4也采用了雙渦管單渦輪技術(shù)。最大功率達(dá)到220PS最大扭矩達(dá)到350N·m。雙渦管技術(shù)讓新君威擁有同級(jí)別單渦管2.0T 輕易達(dá)不到的350N·m扭矩。相信今后會(huì)有越來(lái)越多的渦輪車裝配雙渦管單渦輪來(lái)提高效率的。

● 寶馬2.0L N20 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC L4

【寶馬2.0L N20 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC L4】 

　　主要搭載車型：寶馬328i(國(guó)內(nèi)在售車型為寶馬320i/320Li 328i/328Li等車型)　

 
【寶馬328i】

　　此次獲獎(jiǎng)的N20發(fā)動(dòng)機(jī)為高功率版本，N20發(fā)動(dòng)機(jī)還有一個(gè)低功率版本(184PS，270N·m)。N20發(fā)動(dòng)機(jī)與N55發(fā)動(dòng)機(jī)一樣采用了雙渦管單渦輪、缸內(nèi)直噴和Valvetronic電子氣門技術(shù)。換句話說(shuō)，就是N55的6缸變?yōu)镹20的4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，它們兩者之間有很多配件可以通用。寶馬的這種設(shè)計(jì)理念可以大大降低了新發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)成本。當(dāng)然這并不是說(shuō)沒(méi)有創(chuàng)新，N20發(fā)動(dòng)機(jī)也有一些創(chuàng)新性的技術(shù)，比如氣缸表面的電弧絲噴涂工藝，該工藝噴涂后所形成的微孔表面可以減小活塞運(yùn)行時(shí)的摩擦。

　　N20發(fā)動(dòng)機(jī)還首次應(yīng)用了曲軸偏置技術(shù)，所謂的曲軸偏置是指曲軸的軸線向氣缸中心面的一側(cè)偏置，曲軸偏置的設(shè)計(jì)可以在做功行程時(shí)，讓連桿更接近于垂直狀態(tài)，這樣可以更多地將燃燒產(chǎn)生的壓力作用于曲軸，同時(shí)也減小了活塞在氣缸壁上的壓緊力和摩擦，從而提高活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的效率。

　　由于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的做功間隔相比六缸發(fā)動(dòng)機(jī)大，所以四缸發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)平順性方面較差。為了改善四缸發(fā)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平順性，N20發(fā)動(dòng)機(jī)采用了雙平衡軸技術(shù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的下方，是一個(gè)疊加布置的雙平衡軸機(jī)構(gòu)，它由曲軸通過(guò)鏈條進(jìn)行驅(qū)動(dòng)可以最大程度地提升發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平順性。

 
【N20發(fā)動(dòng)機(jī)上的雙平衡軸】

　　此外，N20發(fā)動(dòng)機(jī)還采用了如可變排量機(jī)油泵、電動(dòng)水泵等技術(shù)。

 
【可變排量油泵】

● 克萊斯勒3.6L(自然吸氣)Pentastar DOHC V6

【克萊斯勒3.6L(自然吸氣)Pentastar DOHC V6】 

　　主要搭載車型：道奇RAM 1500

 
【道奇RAM 1500】

　　克萊斯勒的這臺(tái)名為Pentastar的3.6L自然吸氣式V6發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)頭不小，凝聚著克萊斯勒集團(tuán)的心血。從2010年起已經(jīng)是第4年榮獲沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)的稱號(hào)了。道奇Ram1500皮卡正是搭載此款發(fā)動(dòng)機(jī)的車型，而這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)也正是2013款道奇Ram1500唯一指定的發(fā)動(dòng)機(jī)。它憑著強(qiáng)勁的動(dòng)力性以及良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，順應(yīng)節(jié)能環(huán)保時(shí)代發(fā)展潮流，老款的V6發(fā)動(dòng)機(jī)已被它代替。在動(dòng)力方面，發(fā)動(dòng)機(jī)6350rpm輸出最大功率為286PS(210kW)，在4400rpm時(shí)輸出峰值扭矩353N·m。從數(shù)據(jù)上來(lái)看，3.6L排量的自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)和那些增壓發(fā)動(dòng)機(jī)比起來(lái)，確實(shí)顯得不夠令人震撼，在沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)的名單里并不能算多么突出。

 
【克萊斯勒3.6L(自然吸氣)Pentastar DOHC V6示功圖】

　　但是從發(fā)動(dòng)機(jī)示功圖中可以看出，這款發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出還是比較平順，在1800-6350轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)都可以輸出90%以上的扭矩。或許這就是此款發(fā)動(dòng)機(jī)獲得“沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)”稱號(hào)的撒手锏。

● 福特2.0L EcoBoost渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC L4

【福特2.0L EcoBoost渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC L4】 

　　主要搭載車型：福特福克斯ST/Taurus(國(guó)內(nèi)在售車型為蒙迪歐-致勝、銳界等車型)

 
【福特福克斯ST】

 
【福特Taurus】

　　福特的EcoBoost 2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)兩年登榜。渦輪增壓、缸內(nèi)直噴已經(jīng)是現(xiàn)代汽車發(fā)展的主流，小排量帶增壓機(jī)種已經(jīng)漸漸普及。福特的EcoBoost 2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)也是通過(guò)小排量帶渦輪增壓的技術(shù)手段來(lái)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。眾所周知，普通的渦輪增壓器在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低的時(shí)候，渦輪增壓器是無(wú)法工作的，因?yàn)榇藭r(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣能量不足以推動(dòng)排氣渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，這也就產(chǎn)生了渦輪遲滯現(xiàn)象。福特的EcoBoost 2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)采用的渦輪增壓技術(shù)是使用了低慣量轉(zhuǎn)子，這使得渦輪葉片很容易就被廢氣驅(qū)動(dòng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速稀少的廢氣排出都能很有效的驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳統(tǒng)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上的渦輪“遲滯效應(yīng)”得到了有效的改善。

● 福特5.8L 機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC V8

【福特5.8L 機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī) DOHC V8】 

　　主要搭載車型：2013款福特Shelby GT500

 
【2013款福特Shelby GT500】

　　福特這款5.8L V8機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)是本次沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)中排量最大、功率最大以及扭矩最大的一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。在強(qiáng)大動(dòng)力的背后，此款發(fā)動(dòng)機(jī)僅采用了機(jī)械增壓技術(shù)。所謂機(jī)械增壓就是增壓器壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪，以曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)的扭力帶動(dòng)增壓器，達(dá)到增壓目的。機(jī)械增壓與渦輪增壓在動(dòng)力輸出上有著明顯的區(qū)別，機(jī)械增壓有接近自然進(jìn)氣的線性輸出，所輸出的動(dòng)力比較平順，因?yàn)闄C(jī)械增壓的作動(dòng)原理，使其在低轉(zhuǎn)速下便可獲得增壓。增壓的動(dòng)力輸出也與曲軸轉(zhuǎn)速成一定的比例，即機(jī)械增壓引擎的動(dòng)力輸出隨著轉(zhuǎn)速的提高，也隨之增強(qiáng)。因此機(jī)械增壓引擎的出力表現(xiàn)與自然氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。此款發(fā)動(dòng)機(jī)在6250rpm輸出最大功率為659PS(485kW)，在4000rpm時(shí)輸出峰值扭矩為813N·m。

 
【10米級(jí)別城市公交車】

　　從扭矩?cái)?shù)值上看，此款發(fā)動(dòng)機(jī)足以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)10米級(jí)別的城市公交車正常運(yùn)行。這款發(fā)動(dòng)如此強(qiáng)大的動(dòng)力輸出會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)高溫，該發(fā)動(dòng)機(jī)采用了更大流量的水泵、冷卻風(fēng)扇和中冷器為其高效率提供保證。

● 本田2.4L(自然吸氣) DOHC L4 (K24W3)

【本田2.4L(自然吸氣) DOHC L4 (K24W3)】 

　　主要搭載車型：2013款本田雅閣運(yùn)動(dòng)版

 
【2013款本田雅閣運(yùn)動(dòng)版】

　　本田在連續(xù)三屆缺席沃德十佳榜單的情況下，在2013年度的十佳發(fā)動(dòng)機(jī)榜單中，本田竟以占據(jù)兩席的成績(jī)凱旋。這款本田2.4自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)最大的亮點(diǎn)就是采用缸內(nèi)直噴技術(shù)，這是本田在北美市場(chǎng)第一款采用缸內(nèi)直噴技術(shù)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。

 
【缸內(nèi)直噴技術(shù)】

　　K24W3依然沿用了K24系列發(fā)動(dòng)機(jī)DOHC i-VTEC技術(shù)(DOHC指雙頂置凸輪軸)，集合了連續(xù)可變氣門正時(shí)技術(shù)(VTC)與可變氣門升程技術(shù)(VTEC)。雅閣運(yùn)動(dòng)版上的K24W3是K24W發(fā)動(dòng)機(jī)中功率最高的版本，擁有192PS(141kW)的最大功率和247N·m的最大扭矩。從市場(chǎng)的反饋來(lái)看，此款發(fā)動(dòng)機(jī)雖沒(méi)有采用增壓技術(shù)，但是它的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性水平都表現(xiàn)不俗。

● 3.5L(自然吸氣) DOHC V6(J35Y1)

 
【本田3.5L(自然吸氣) DOHC V6(J35Y1)】

　　主要搭載車型：2013款本田雅閣V6車型

 
【2013款本田雅閣V6車型】 

　　此次登榜的J35發(fā)動(dòng)機(jī)是其最新型號(hào)J35Y，相比前面那臺(tái)K24W，同屬“EARTH DREAMS”系列的J35Y發(fā)動(dòng)機(jī)就沒(méi)有那么多明顯的改變了，3.5L排量少了增壓技術(shù)自然就沒(méi)有令人震撼的動(dòng)力參數(shù)，也沒(méi)有缸內(nèi)直噴技術(shù)，一如既往的沿用原來(lái)那個(gè)頂置凸輪軸的結(jié)構(gòu)。

　　J35Y型發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)方面比較獨(dú)特的就是它的可變氣缸管理技術(shù)VCM(Variable Cylinder Management)，所謂的VCM就是能夠在3缸、4缸和全6缸三種工作模式間自動(dòng)切換。但是本田在新的J35Y上對(duì)VCM的模式做了精簡(jiǎn)和優(yōu)化，只留下了“3缸”和“6缸”模式，在車輛起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的工況下，全部6個(gè)氣缸投入工作;在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷工況下，系統(tǒng)僅運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)氣缸組，即3個(gè)氣缸;從而大大降低了燃油消耗。這款3.5L V6還是迄今為止動(dòng)力最強(qiáng)勁的本田發(fā)動(dòng)機(jī)，其油耗還比上代雅閣3.0車型降低了7%。