福特三缸发动机动力为什么这么大?

福特新三缸1.5T发动机最大功率为135kW,峰值扭矩243Nm,动力输出已经超越自家2.5L V6自然吸气发动机。

不仅仅是福特汽车,所有汽车企业都经历了从8缸、6缸、直列4缸到今天的三缸技术,从趋势上来说内燃机要高效、环保还要节能。目前福特全新一代福克斯搭载的3款发动机均为三缸发动机,其中1.0L Ecoboost发动机连续六年被评为同级国际最佳发动机。

福特三缸发动机所使用的停缸、双喷射和曲轴中心偏置及配重优化三大技术。在高速大负荷时三缸全力工作,中低速负荷时两缸有效做功一缸休息,来提升燃油经济性,让每一滴油得到充分发挥。

双喷射类似于歧管喷射和缸内直喷,低转速低负荷和怠速时歧管喷射,提高燃烧效率减少缸内积碳以及PM/PN;高转速大负荷缸内直喷为主,即刻高效响应提升性能,显著降低油耗;冷启动时也采用直喷,起动更稳定,排放更少。

此外还采用了创新的曲轴偏置技术,这10mm的偏置极大的降低了摩擦,1缸和3缸曲柄的配重块重心偏移30°,主要是NVH角度考量平顺性。性能方面,相比福特自家四缸1.5T发动机,在低速范围内扭矩提高了20%,体积更小、重量更轻,燃油经济性和排放都得到优化。

福特三缸发动机不仅在技术上实现了突破,还拥有着更加严格的发动机、整车双重验证。发动机耐久试验包括耐久疲劳试验、性能系统试验、冷热冲击试验、启停验证试验等;整车性能耐久试验包括高温/高寒/高海拔、Pascar耐久试验,特别值得一提的是试验前后对比,发动机性能各项指标依然处于相同水平。

所以福特三缸发动机是真的很牛的,有空去试驾下。保证让你内心的想法换改变不少喔

福特三缸机动力大的三点关键技术,涡轮增压,缸内直喷,气门正时可变系统。

福特EcoBoost发动机使用了低惯量涡轮,这样做的好处就是转速很低的时候涡轮就可以介入提升动力,比如EcoBoost180发动机最大扭矩在1750转就可以输出一直保持到4500转。

最大扭矩转速宽广的发动机给人感觉发动机会一直处在动力充沛的阶段。

这台发动机还应用了缸内直喷与歧管混合喷射技术,缸内直喷因为喷油压力大,雾化效果好,所以燃烧更充分,在一定程度上也可以提高发动机动力输出。而且这台发动机为混合喷射方式,歧管喷射多是在冷机启东时进行喷射,以防止汽油在汽缸壁上液化造成机油增多。

进排气门正时可变系统使得发动机可以根据发动机工况对进排气门开闭时间做出调整,从而保障发动机在最理想状态工作,为提高动力输出做出了贡献,同时也可以提高燃油经济性。

以福特1.0T为首的三缸发动机,其实在参数上并不比四缸发动机差,偏偏在油耗还低。

这款发动机融合了缸内直喷、双独立气门可变正时系统及涡轮增压,三大提升燃油经济性及动力性能的关键技术,不仅保证了澎湃的动力输出,而且优化了燃油经济性高达20%,还能降低15%的二氧化碳排放。

关键的关键的 装了这台发动机的福克斯 销量直线下滑

地广人稀的环境,便宜的油价以及粗狂豪放的性格,让美国成为了大排量发动机的乐园。不论是豪华车还是平民车,大排量自吸V6、V8必定是标配。即使是一向以省油著称的日系,进入美国市场都不得不因地制宜的搭载大排量发动机。

可是从福特在2011年推出Ecoboost 1.0T三缸发动机开始,一向偏爱大排的美系却忽然来了一个180°大转弯,全面力推小排量还是三缸的发动机,别克用全新的1.0T和1.3T三缸动力替代原来的1.4T、1.5L四缸动力。而且福特、别克、雪佛兰还将三缸全面应用于旗下走量车型中(别克英朗(参数|图片)、GL6(参数|图片)、福特新一代福克斯(参数|图片)、雪佛兰沃兰多(参数|图片)均是全系三缸),丝毫不留回旋的余地,令很多人感到不解。

从整体的环境来看,全球各地严苛的排放法规很显然是推动美系品牌突然执着于三缸发动机的重要因素。虽然目前美国仍然是大排量发动机的乐园,但是不论是通用还是福特,两者都是全球性的汽车品牌,那么它们就必须要面对欧洲、中国等市场日益严苛的排放标准,因此拥有先天低油耗、低排放优势的小排量发动机成了它们最理想的选择(像克莱斯勒、道奇这些主要以本土为主要市场的品牌就不必考虑这么多)。

别克Ecotec L3发动机

另一个方面原因,自从美国揭露了大众集团柴油车排放造假后,以柴油发动机为主要发展方向的众欧洲车企不得不另寻出路,低油耗汽油发动机、油电混合技术不擅长的欧洲车企只得另辟蹊径,大力推行技术难度较低的插电混合动力和纯电动。但与此同时,也给美系车企带来了麻烦,因为插电混动和纯电动已经成为了欧洲市场和中国市场的主流发展方向。

但是和日系品牌一样,拥有出色的汽油机技术和油电混合技术的美系,对插电混动和纯电动这种所谓新能源动力并不感冒(以日系和美系的油电混合技术,造出插电混动手到擒来),日系坚持认为传统燃油机还大有潜力可挖,而习惯了以排量至上,从不担心油价,血液里都流淌着汽油的美国人民自然也忍受不了乏味的纯电动。

Velite 5(参数|图片) 别克混动技术集大成者

那么怎么办?只能推行小排量三缸发动机了。

但是又为什么偏偏要是三缸而不是四缸呢?难道美系不知道三缸有着天生的结构缺陷带来的抖动吗?作为发动机技术出色美系,必然是知道的,依旧一意孤行是因为它们掌握了抑制抖动、噪音、提升机械品质的方法(具体的技术大家在网上查一查可以获得一大把)和大家都忽略的三缸发动机比四缸发动机更易提升动力的这一结构优势。

三缸发动机少一个缸做功,性能肯定不如四缸这是很多人的习惯性认知,但是事实却是恰恰相反。因为在发动机中,有一个单缸排量最优化选择,即单缸排量在300cc~500cc之间,燃油经济性和动力可以达到最优化的平衡。所以我们能看到,宝马、沃尔沃、捷豹它们最新的发动机,都是以500cc这一最大限值作为单缸排量,这样兼顾了动力性能与油耗性能。

基于此,习惯了追求大马力性能输出的美系,在小排量发动机有限的排量面前,自然会更尽可能的压榨出发动机的动力,通过减小一个缸来扩充单缸的排量获得更强劲的性能同时又能兼顾燃油经济性,那么何乐而不为呢。通过下表可以看出,相近排量下,三缸比四缸有着更为强劲的动力输出。

再者,开过福特或者通用的车朋友会发现,它们都是比较注重行驶品质和操控性能方面的,而三缸发动机相比四缸发动机,有着更小巧紧凑的体积、更少的零件及更轻的质量,可以更好的便于工程师对发动机舱内部进行合理化布局,实现更为优秀的前后配重比,对于绝大多数采用前驱结构的车型来说,极大的提升操控性能。同时于消费者而言,结构更简单,带来的是更低的维修费用和使用成本。

与此同时,美系也预料到拥有体积小、性能强、油耗低等优势的小排量三缸发动机,将成为未来汽车燃油动力发展的主流。目前包括标致、大众、本田以及国内自主品牌等诸多欧日华系品牌都在力推小排量三缸发动机。而美系只是在三缸机时代走得更前更激进。

因为对于美系来说,在国内没有成为赶上当年发动机涡轮化的推动者,那么在三缸机这个新时代,就要成为时代的引领者,如同当年大众力推涡轮发动机一样,在消费者心中树立起技术先进的品牌形象。

当然,对于企业发展来说,推广结构得到精简的三缸发动机在制造成本上将会更低,当下消费者对于搭载三缸机发动机车型的主要认知也是如此。但是实际上,在三缸发动机尚未大规模应用之前,它的成本并不比四缸机低,因为在车企在抑制震动、噪音、提升性能、降低油耗、运用最先进技术等研发试验的过程,投入了巨大人力、财力、物理成本,这些成本只有在大规模装机之后,才能得到平摊降低。而福特通用全面推广三缸发动机,就是为了在三缸全面到来之时,先别人一步实现大规模装机降低单台发动机成本,让未来在产品价格上更具竞争力。

一项新的技术诞生,一场新时代的来临,总需要有人做那个变革者,虽然在当下的环境来说,不论是通用还是福特在国内都走的有些太过冒险与激进,为人所不解,但我们相信,在三缸时代全面到来之后,它们将成为笑傲江湖的胜利者。

2021-10-21

2021-10-21