節(jié)能減排的小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)“大衛(wèi)·科波菲爾”

十一假期我去了美國(guó)西部。這次美國(guó)之行印象最深的是在拉斯維加斯看了大衛(wèi)科波菲爾的魔術(shù)表演。以前崇拜大衛(wèi)穿長(zhǎng)城換飛機(jī)。他讓很多看似不可能的事情變成了可能，令人欽佩。

隨著化石燃料的消耗，全球變暖，空氣污染嚴(yán)重，我們?cè)絹?lái)越意識(shí)到，如果有一個(gè)魔術(shù)師能讓地球的環(huán)境變得更好，那就太完美了。不幸的是，魔法只是用來(lái)觀賞的，并不能真正改變世界。

給我印象最深的動(dòng)畫片叫《機(jī)器人總動(dòng)員》，獲得了第81屆奧斯卡最佳動(dòng)畫長(zhǎng)片獎(jiǎng)。劇情看似冒險(xiǎn)，其實(shí)是一部環(huán)保題材的電影。影片講述了人類肆意破壞環(huán)境，最終地球變成了一個(gè)巨大的垃圾場(chǎng)，人類只能去其他星球生存。雖然這是一部動(dòng)畫電影，但它呼吁有血有肉的人們節(jié)能環(huán)保，珍惜每一片綠葉，每一片空氣。

可見(jiàn)，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為全球趨勢(shì)，汽車領(lǐng)域也必須“順勢(shì)而為”。各大汽車廠商不得不采取行動(dòng)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，因?yàn)槠囄矚馀欧乓苍谝欢ǔ潭壬霞觿×丝諝馕廴尽?p>歐盟委員會(huì)提出出臺(tái)上路排放測(cè)量法規(guī)，我國(guó)實(shí)施了“雙積分”政策，這是國(guó)家層面做出的方向指引。汽車制造商也在減少氣缸數(shù)量和排量，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)效率，從而減少排放。所以性能代表之一的AMG也將63系的V12發(fā)動(dòng)機(jī)降為V8發(fā)動(dòng)機(jī)。法拉利跑車用3.9T發(fā)動(dòng)機(jī)取代了大排量自吸發(fā)動(dòng)機(jī)，即使是LaFerrari這樣的超跑也是用混動(dòng)技術(shù)來(lái)提高動(dòng)力，而不是排量。這一切都證明了節(jié)能減排改變了幾乎所有的車企。

然而超跑只是有錢人的玩具。想要有效減少尾氣排放，必須在家用車上下功夫。在新能源領(lǐng)域，還處于發(fā)展階段，在充電和續(xù)航問(wèn)題解決之前，如何進(jìn)一步降低內(nèi)燃機(jī)排放，提高燃燒效率才是重中之重。所以也可以看出越來(lái)越多的汽車廠商開(kāi)始推行小排量，尤其是三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的普及，說(shuō)明了未來(lái)汽車企業(yè)的大方向。

其實(shí)在歐洲、日本等地，早就流行三缸車型，只是最近一兩年，國(guó)內(nèi)才開(kāi)始出現(xiàn)很多品牌搭載的三缸車型。從實(shí)際表現(xiàn)來(lái)看，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)在大大降低排量的同時(shí)節(jié)省了發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間。如果能提高燃燒效率，接近甚至超過(guò)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的功率水平是現(xiàn)實(shí)的。同時(shí)，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)也在一定程度上證明了車企的技術(shù)水平。別克、PSA、寶馬、福特、本田、領(lǐng)克等車企都把三缸發(fā)動(dòng)機(jī)定為戰(zhàn)略發(fā)展的重要方向。

然而，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)在振動(dòng)控制和燃燒效率方面存在一些技術(shù)難題。也就是說(shuō)，如果我們生產(chǎn)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)車型，必須要有好的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)改善三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的本質(zhì)振動(dòng)和動(dòng)力問(wèn)題，才能得到消費(fèi)者的認(rèn)可。

在眾多三缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，別克新一代1.3T/1.0T Ecotec雙噴射渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)論從普及程度、制造水平還是動(dòng)力表現(xiàn)來(lái)看，都應(yīng)該算是非常有代表性的產(chǎn)品。

首先不得不提“單缸優(yōu)化”的設(shè)計(jì)理念。在滿足發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能要求的前提下，提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率是內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)，而單缸排量對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)性能和油耗的平衡尤為關(guān)鍵。通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)于目前中國(guó)市場(chǎng)主流的1.0-1.5L排量，選擇單缸排量為0.33-0.5L的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)是最佳選擇。這也是r

眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)排量大并不代表動(dòng)力性能一定好。有些小排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)比大排量自吸發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力更好。合理的選擇單缸排量，先進(jìn)的技術(shù)，確實(shí)可以讓一臺(tái)小排量的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)有更好的性能。

以別克的1.3T發(fā)動(dòng)機(jī)為例。最大功率120kW，最大扭矩230Nm。可在1600 ~ 5200轉(zhuǎn)的寬范圍內(nèi)連續(xù)輸出90%以上的峰值扭矩。與上一代1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)相比，新款1.3T發(fā)動(dòng)機(jī)功率提升15%，油耗降低5%。

但其1.0T發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為92kW，最大扭矩為170Nm，在1500 ~ 5200 rpm范圍內(nèi)可以持續(xù)輸出90%以上的峰值扭矩，而上一代1.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)需要4000rpm才能達(dá)到141Nm的最大扭矩。相比之下，新的1.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性提高了10%。

無(wú)論從實(shí)際體驗(yàn)還是測(cè)試結(jié)果來(lái)看，這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)的性能都足夠優(yōu)秀，絕對(duì)可以滿足大部分消費(fèi)者的日常駕駛。即使是大名鼎鼎的EA211 1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)(最大功率110kW)，也略遜于上汽通用的1.3T發(fā)動(dòng)機(jī)。

別克新一代1.3T/1.0T Ecotec雙噴射渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)除了上面提到的“單缸最優(yōu)”設(shè)計(jì)理念，還有很多新技術(shù)，比如獨(dú)創(chuàng)的單缸雙噴射燃燒系統(tǒng)DPI，同時(shí)匹配60度大角度的高滾流氣道，實(shí)現(xiàn)快速高效燃燒，這也是別克三缸發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效率的重要因素之一。

其實(shí)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)化和發(fā)展，一方面恰恰是為了提高消費(fèi)者的駕駛體驗(yàn)，另一方面也是為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)格的排放法規(guī)。如何在其中取得平衡，各大汽車公司為此做了很多努力。除了小排量三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，48V輕混系統(tǒng)、插電式混動(dòng)系統(tǒng)、純電動(dòng)系統(tǒng)都是應(yīng)對(duì)節(jié)能減排的有效措施。鑒于體積小，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)也是一款非常適合搭配混動(dòng)系統(tǒng)的車型。那么未來(lái)上汽通用等汽車公司也會(huì)“進(jìn)化”出三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，這也是大獅非常期待的。為了《機(jī)器人總動(dòng)員》的悲劇不再上演，期待汽車企業(yè)繼續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新捍衛(wèi)這個(gè)藍(lán)色星球。