XXXX年全球十佳汽车发动机(精)

2010年全球十佳汽车发动机浅析美国权威汽车杂志《Ward’sAutoWorld》每年都会评选出当年全球十佳发动机。在09年底，该杂志评选出了最新的2010年全球十佳发动机。其中包括2款混合动力发动机、2款柴油发动机、1款机械增压发动机、3款涡轮增压汽油发动机和2款自然吸气发动机。要想进入Ward’s的十佳发动机候选名单，参评车辆必须低于54000美元，发动机必须是量产版而且能够在2010第一季度能购买到。《Ward’sAutoWorld》的六名编辑在去年10月和11月对来自13个品牌的34辆新车进行了接近日常驾驶状况的测试。他们对每台发动机的马力、扭矩、技术含量，以及实际使用中表现出来的工作特性进行全面评估，并最终选出十台综合表现最好的发动机。本年的获奖名单中共有五台全新发动机，体现了发动机向小排量发展的趋势，现在更多车主已经将燃油经济性列为重要考虑项目。当然，发动机的性能表现也是不能忽略的。奥迪2.0LTFSI涡轮增压直喷发动机技术特点：缸内直喷与涡轮增压的强强联合应用车型：奥迪A4、A5奥迪2.0TFSI发动机就是国内奥迪A4L所采用的EA8882.0TFSI发动机。FSI是燃油(Fuel)分层(Stratified)喷射(Injection)的意思，T则是涡轮增压(Turbo)。这种技术结合了汽油机和柴油机的优点，不但动力强劲，扭矩发力区间宽广，转速上升活跃，而且比大众原用的非直喷机型省油15％，是缸内直喷加上涡轮增压的最大长处。为了对应涡轮增压器提出的更加苛刻的条件，所以其缸体依然采用铸铁材质，这样能承受更高的缸内燃烧温度。而在其他等多处细节上也都集成了奥迪的先进科技。1.可变进气歧管以及进气凸轮轴连续可调装置大众上一代的EA113构架发动机的VVT还是依靠两个凸轮轴间的传动链张紧器实现的，这早是“昨日黄花”，这样的VVT调节范围很有限，而且不容易控制。新EA888构架则采用了精确得多的vane-type的控制装置，这是奥迪研发的可变气门升程技术，目前大部分奥迪的发动机上都装备了此项技术，在进气凸轮轴的驱动齿轮端装备了vane-type凸轮轴相位调整装置，可以保证进气门的正时可以连续调整。2.正时链条取代正时皮带新的EA888构架发动机用更加耐用的正时链条取代了原来的正时皮带。正时链条的使用寿命几乎和车的使用寿命一样长，使用正时链条的好处是不仅降低了车主的养车费用，还缩短了发动机的长度，给发动机纵置的汽车减轻了前部的尺寸和重量。3.更合理的平衡轴位置新的发动机平衡轴被设计到了气缸体的下端，由曲轴和链条驱动，它产生的离心力正好与曲轴产生的离心力方向相反，这样就可以抵消掉大部分的振动了，你从方向盘上感到的振动会变得更加细微。相比老款发动机更靠近油底壳的平衡轴位置，新的平衡轴位置无疑更加合理。4.四气门和新的气门驱动结构在气门驱动结构上使用了滚轴摇臂，减少了摇臂与凸轮轴表面的摩擦，在气门液压挺柱的配合下消除了气门间隙，让气门、摇臂凸轮轴运转时的噪声更小。5.水冷涡轮增压器涡轮增压器是Turbo发动机的动力源泉，而且涡轮增压器的工作环境却是非常恶劣，其中高温是增压器的死敌。基于EA113构架的1.8T发动机（例如老宝来1.8T上面的那台），在转速与长时间运行后需要让发动机怠速运转几分钟后再熄火，这样才能让发动机机油充分冷却涡轮增压器，保证涡轮的使用寿命。而水冷系统能更好的解决涡轮增压器的冷却问题，延长了增压器的正常使用寿命，不过这种方式并没有解决熄火后涡轮增压器转子的润滑问题，所以在激烈驾驶之后，还是要在停车后保持发动机运转一段时间，以保证机油能够充分润滑转子。国内的奥迪A4L2.0TFSI不过这款发动机在国内也并不算完美，由于国内油品质量问题，使得这款2.0TFSI发动机非常重要的分层燃烧技术被取消，同时烧机油的现象也一直困扰着大部分奥迪车主。烧机油的现象一直到现在都没有完美的解决方案，不过这似乎对那些要购买A4L的朋友没有太大影响，车无完车，多喝点机油罢了。这款发动机在4300-6000转区间能爆发出211马力（155kw）的最大功率，而且从1500转开始到4200转能达到350Nm的最高扭矩,能使重量超过1.6吨的A4L在7.3秒破百3.0LTFSIV6机械增压直喷发动机技术特点：全铝缸体、机械增压与刚内直喷的组合应用车型：奥迪A6L、S4从字面上就能看出来，机械增压与涡轮增压的区别，涡轮增压是通过废气驱动涡轮，而机械增压是轴传动。奥迪这款3.0L机械增压发动机从08年正式推出开始就备受关注，原因很简单，因为这是奥迪近四十年来的首款机械增压发动机。而这款机械增压发动机在很多方面都采用了奥迪最新的技术。1.短气路带来超快的动力响应机械增压器的气路非常短，这就意味着扭矩增加非常快，响应速度大大超过了同排气量的自然吸气式发动机。3.0TFSI发动机对于油门的反应十分灵敏，它可以轻而易举地飙升到6500转/分钟，并且在5000转以下就可以达到额定输出功率290匹马力。2.发动机轻量化铝硅合金铸造的3升排量的曲轴箱仅重33公斤。包括机械增压器在内的发动机仅重189公斤。3.机械增压器所需驱动力很低我们都知道机械增压是靠轴传动带动的，与传统的理念不同，FSI技术的使用允许将机械增压器布置在节流阀之后。这样在低负荷或循环状态下通过增压器的空气密度很低，转子几乎是自由转动，这样所需的驱动力微乎其微。这样在深踩油门的时候，机械增压器不会从静止状态启动，保证了迅速的响应时间。4.强化的曲轴箱奥迪在3.0TFSI发动机上还提高了曲轴箱的应力水平，相关部件间的摩擦阻力降到最低。两个进气凸轮轴相位调整范围达到42度曲轴转角，从而在进气道内形成更利于油气混合的进气涡流。结合缸内直喷系统，在每个压缩行程进行多达3次的燃油喷注，从而进一步提升了这款发动机的性能。搭载3.0TFSI的奥迪A6L与涡轮增压器相比机械增压引擎拥有一些先天优势，例如它的工作响应更快，这种优势反应在车辆起步阶段时尤其显得重要。通过官方公布的资料可以看出，这台3.0TFSI引擎从2500转开始就能够拥有420牛米的扭矩，并且这一扭矩可以一直持续到4850转，1.9吨的A6L搭配这款3.0TFSI机械增压发动机，百公里加速时间仅6.6秒（官方数据，较保守）。订阅环球时报手机报宝马3.0L直列6缸双涡轮增压柴油发动机技术特点：更高的扭矩输出，更环保的排放应用车型：宝马335d、535d、X5xDrive35d、X6xDrive35d（国内均未引进）宝马335D所搭载的3.0L直列6缸双涡轮增压柴油发动机，是宝马M57系列发动机中的M57TU2D30的顶级版本。这款发动机采用了大小两个涡轮，能在发动机不同转速下介入，同时还放弃了原增压器中的可调涡轮叶片，这样对涡轮增压器的反映速度有所提高。1.可变双涡轮增压系统该新款柴油机采用了可变双涡轮增压系统，一个设计巧妙的系统可将两个增压器先后起动，这样既提供了效率又加强了增压器的反应能力，同时还放弃了原增压器中的可调涡轮叶片；这两个增压器是严格按照分级理论进行工作的，发动机转速在1500rpm以下时，较小的增压器反应较快且主动负责供气；当转速在1500rpm-2500rpm范围内时，两个增压器均开始工作，此时，大增压器起到的是预增压作用；当转速超过2500rpm时，大增压器开始全负荷工作，提供的压力达O．18MPa(此前进气压力为O．15MPa)。增压系统设有两个阀门和几根管路来调控进入增压器的气流和空气量，废气和新鲜空气按照指令分配给两个增压器。这套双增压系统所占的空间较大，因此不能应用在体积较小的V6发动机上。2.铝、镁金属的应用让发动机重量更轻改进后汽油机的亮点在发动机缸体材料的构成，宝马公司成功地在铸造过程中将镁(Mg)和铝(A1)结合起来，较好地利用这两种金属的特点，在工作强度大的地方多用铝合金，如曲轴支撑座、缸体内壁及气缸体等，但缸体外壁连同油底壳多用镁合金制成。这样既保证了发动机的坚固性，又降低了整机的质量。由镁合金制造的直6发动机曲轴箱和气缸盖的质量也大为减轻，与铝合金箱体相比，新材料箱体的质量减轻24kg。搭载3.0L双增压柴油发动机的美版宝马335D柴油发动机都有很强的低扭表现，在1500转就开始发力，而宝马3.0双增压柴油发动机借助涡轮增压的帮助，使发动机在高转速区间也有非常出色的进排气表现，转速持续到5000转以上，都会有非常强的动力输出。此发动机最大功率达到了265马力（194kw）/4200rpm，能提供最高576Nm的最高扭矩输出，低转速下推力惊人。同时在排放方面，也比同级别汽油发动机更环保。在海外，柴油发动机非常普及，但是在国内由于多方面原因，柴油车并不受到重视，因此这样一款有着出色表现的柴油发动机无法进入中国市场。福特2.5LHybrid混合动力发动机技术特点：油电混合动力应用车型：福特FusionHybrid（国内未引进）福特Fusion所搭载的2.5LHybrid混合动力发动机同样仅在美国本土有售。这套混动系统由一台排量2.5L的汽油机，一个交流电机及一组镍氢电池组成，燃油经济性非常出色，正常情况下，高速油耗为5.7L，市区油耗为6.5L。2.5L的汽油机最大可以发出142KW（191HP）的功率，以及184NM（136lbft）的扭矩。1.新的电池系统应用在福特Fusion上的混合动力系统，已经是福特第二代混合动力系统。新的混合动力系统采用了208组电池，与上一代250组相比要少了很多，不过电池功率提高20%，很大程度上是因为电池供应商Sanyo电机公司改善了集电器，减小了电路中的热阻，同时改善了作为电池负极的氢化合金的化学性能。这样的设计在保证足够的电力供应的同时，使得重量减轻了29kg。2.更高效的电动机与第一代混动系统相比，福特开发的VVC能够提高牵引电动机效率130%，提高发电机160%。当在特定操作环境下电池电压降到一个预定水平时，与变速器高电压电子设备安装在一起的VVC装置，能够提高它的电压。VVC的特点是：当需要时能够提供额外电压，比如说加速、紧急制动和系统需要额外电功率的时候。作为混合动力系统，燃油经济性是最为重要的。福特2.5LHybrid混合动力系统，能在低速下由纯电力驱动车辆，在正常行驶的情况下，汽油机会介入为车辆提供动力，市区路况百公里油耗6.5L，高速情况下油耗能降低到5.7L，这对于一款排量2.5L的轿车来说，表现让人相当满意福特3.5LEcoBoostV6涡轮增压发动机技术特点：燃油直喷、涡轮增压、可变气门正时应用车型：福特TaurusSHO（国内未引进）Ecoboost这一理念最早在2008年4月前后推出，主要技术核心是涡轮增压、缸内直喷和可变气门正时技术，以提升发动机动力表现和燃油经济性为主要目标，简单的说就是“用更少的燃油消耗实现更高的动力输出”。3.5L的V6发动机是Ecoboost家族的第一款发动机，搭载双涡轮增压器，最大功率261千瓦，最大扭矩474牛米，动力输出已经超越了传统的4.6LV8自然吸气发动机。1.特殊的活塞顶面对于缸内直喷技术而言，优势是将燃油直接注入汽缸，能够更加精准的计算和控制喷油量，相比缸外喷射减少了燃油损失，达到提高效率降低油耗的目的。Ecoboost发动机的活塞顶面有着特殊的曲面造型，被负压吸入汽缸的空气能够形成涡流，搅动喷入的油滴更加均匀的混合，使燃油燃烧更加充分。该发动机的喷油量和喷油时间能够达到每秒300次，喷油量控制精准，所以发动机即使在低转速下也能实现“稀薄燃烧”，“充分燃尽每滴油”，保证低转速下良好的动力响应，从另一方面弥补涡轮增压发动机响应迟滞的缺点。2.传说中的“9号凸轮”由于汽缸内的压力极大，所以缸内直喷需要对燃油施以高压才能顺利注入，传统的汽油泵的压力是远远不够的。在凸轮轴末端设计了一个“9号凸轮”，该凸轮有别于传统的两头凸轮形状，使用三头凸轮为燃油加压，能够以高达200bar的压力将燃油注入汽缸，这种加压方式与新君威2.0TDI使用的加压方式相同。3.进排气双可变正时气门“可变正时气门技术”已是时下非