为减排而生 2014小排量增压发动机盘点

    [汽车之家 发动机技术]  从2014年推出的新款小排量涡轮增压汽油发动机上,我们可以看到,小排量四气缸发动机不再是主流,更小排量的三气缸发动机才是大势所趋。这些新型三气缸发动机在性能上与四气缸发动机相比有过之而无不及,且在重量及燃油经济性上有一定的优势。下面我们就来说说2014年小排量涡轮增压发动机的那些事儿!

■ 严苛的欧盟排放法规


    现在的新型发动机之所以越做排量越小,其实是迫于欧盟排放法的压力。在2008年,欧盟确立了2020年欧盟境内销售的新车二氧化碳排放量要降低到95g/km的目标。在2013年6月份欧盟批准实施上述排放标准。2013年10月,德国在欧盟成员国会议上建议推迟2020年二氧化碳排放标准,建议到2020年实现80%的新车达到95g/km的水平,然后以每年5%的比例逐步提高,到2024年才使所有新车达标。2014年2月,欧盟敲定了新车整体达到95g/km的二氧化碳排放标准将在2021年实施。

    推迟欧盟排放法规的实施能够延长既有技术的获利时间,并延迟技术升级的投入,实现利润的最大化。德国政府多次要求推迟欧盟排放法规的实施,很大程度上是迫于奔驰、宝马、奥迪三大德国车企的压力。但无论如何,德国政府最终还是未能如愿地让新车95g/km的二氧化碳排放标准推迟至2024年全面推行。原定于2020年实施的排放法规仅仅推迟了1年,即2021年全面实施。


    “95g/km的二氧化碳排放”是一个什么概念呢?把这个参数转化成我们熟悉的百公里油耗相当于4.1L汽油或3.6L柴油。欧版第三代普锐斯的二氧化碳排放为89g/km,已经符合了欧盟2021年的二氧化碳排放标准,但它是一台混合动力车。采用传统动力的汽车要达到欧盟2021年的指标还是有一定技术难度的。

■ 排放法规促使发动机进行技术改造

    既然法规已经确立,那么有什么方法应对呢?降低燃油发动机的排放,最直接的方法就是降低排气量。在今年我们会看到一些排量少于1L的涡轮增压缸内直喷发动机的身影;三气缸小排量发动机也有增加的趋势。直喷发动机的稀薄燃烧技术也能够较大程度降低油耗,无奈的是国内油品质量不稳定,该技术在中国的推广尚需时日。提升发动机的热效率能降低油耗,自然也降低了排放,所以集成式排气歧管、电动水泵、变排量机油泵以及各种低摩擦材料也越来越多地应用于新型发动机之上。启停系统与小排量发动机配合能够进一步降低车辆的油耗,尤其是在城市拥堵路况下。

■ 2014年小排量涡轮增压发动机盘点

    为了让各位能够进一步了解小排量发动机的发展趋势,本文挑选了1.5L及以下排量共14款新型小排量发动机进行介绍。下面就让我们一起来了解下这些小排量发动机有些怎样的特点。


2014年合资/进口品牌小排量涡轮增压发动机盘点名称搭载车型雷诺Energy TCe 90 0.9T雷诺Clio/Twingo/Captur通用ECOTEC 1.0T欧宝Corsa/Adam大众1.0TSI大众POLO/高尔夫福特EcoBoost 1.0T福特嘉年华/翼搏雷诺Energy TCe 120 1.2T雷诺Clio/Captur标致1.2THP标致308S/408通用ECOTEC 1.4T雪佛兰科鲁兹MINI B38 1.5TMINI COOPER福特EcoBoost 1.5T福特翼虎/蒙迪欧沃尔沃Drive-E 1.5T沃尔沃V40/C30/XC40注:上表搭载车型中,部分为未上市车型,实际搭载的发动机以上市车型为准


2014年自主品牌小排量涡轮增压发动机盘点名称搭载车型吉利JLβ-4G13T 1.3T吉利帝豪广汽4A13M1 1.3T传祺GA3S视界广汽4A15J1 1.5T传祺GS5速博北汽T-Power 150 1.5T绅宝D60注:上表搭载车型中,部分为未上市车型,实际搭载的发动机以上市车型为准

● 1.0L及以下排量

雷诺Energy TCe 90 0.9T

搭载车型:雷诺Clio/Twingo/Captur

    雷诺Energy TCe 90发动机排量为0.899L,最大功率为91Ps,峰值扭矩为135N·m,在1650rpm时就能够输出峰值扭矩的90%。雷诺官方表示,相比同等动力的自然吸气发动机,Energy TCe 90发动机百公里油耗少1L,每公里二氧化碳排放量减少30g。






小结:

    雷诺Energy TCe 90发动机的0.899L排量较小,即使是驱动轻质小涡轮,在低转速情况下的效率也并不高,故该发动机的动力参数并不突出。排量再缩小的话,发动机在低转速工况下将难以驱动涡轮以获得足够的增压值。在未来的两年,各涡轮生产商将在电动涡轮技术上寻求突破,届时排量更小,油耗更低的发动机将会与我们见面。

通用ECOTEC 1.0T

搭载车型:欧宝Corsa/Adam

    通用ECOTEC 1.0T是一款1.0L三气缸涡轮增压缸内直喷发动机,将会有两个调校不同的版本——最大功率为91Ps的低功率版以及最大功率为117Ps的高功率版。这两款发动机的最大扭矩均为166N·m。和竞品福特EcoBoost 1.0T发动机的125Ps和170N·m相比,该发动机的动力输出还是稍弱一些。


 1.0T ECOTEC低功版1.0T ECOTEC高功版福特1.0T EcoBoost最大功率91Ps(66kW)117Ps(85kW)125Ps(92kW)最大功率转速未知4300rpm6000rpm最大扭矩166N·m166N·m170N·m最大扭矩转速未知1800-未知rpm1400-4500rpm

小结:

    通用ECOTEC 1.0T具备各种主流小排量涡轮增压缸内直喷发动机上采用的技术,包括:全铝合金缸体、进排气可变气门正时系统、能提高平顺性的平衡轴、电控节温器等。在动力输出上,该款发动机也达到了主流水准。搭载这款通用ECOTEC 1.0T发动机的欧宝Corsa和Adam已经亮相,相信该发动机也会和福特EcoBoost 1.0T发动机一样被引进国内。

大众1.0TSI

搭载车型:大众POLO/高尔夫

    欧盟严苛的排放法规引发了欧洲厂商之间的“无下限”的小排量发动机战争。大众1.0TSI发动机就是该场战争的产物之一。大众1.0TSI发动机同样是一款三气缸涡轮增压缸内直喷发动机。该发动机按照功率高低不同分为三个版本——95Ps/160N·m的低功率版、110Ps/200N·m的中功率版、116Ps/200N·m的高功率版。

  

『海外版小改款的POLO以及高尔夫成为搭载新1.0TSI发动机的首批车型』

 

1.0TSI

(低功率)

1.0TSI

(中功率)

1.0TSI

(高功率)

福特1.0T

通用1.0T

(低功率)

通用1.0T

(高功率)

最大功率95Ps110Ps116Ps125Ps90Ps115Ps最大扭矩160N·m200N·m200N·m170N·m166N·m166N·m

小结:

    这款大众1.0TSI发动机采用的集成式排气歧管设计、电子涡轮泄压阀以及水冷式中冷器等配备逐渐成为该等级发动机的主流配备。值得一提的是,搭载低功率版1.0T发动机的新款POLO 1.0TSI BlueMotion,其二氧化碳排放为94g/100km,已经达到欧盟2021年的排放标准。但大众要把旗下所有车型的二氧化碳排放降低至95g/100km以下,以符合欧盟2021年排放法规仍尚需时日。

福特EcoBoost 1.0T

搭载车型:福特嘉年华/翼搏

    这款福特EcoBoost 1.0T早在2012年便亮相,是一款三气缸涡轮增压缸内直喷发动机。现在已经搭载在长安福特嘉年华以及福特翼搏之上。在小排量三气缸涡轮增压缸内直喷发动机的开发上,福特绝对属于先行先试的厂商之一。尽管福特EcoBoost 1.0T发动机推出时间较早,但其上配备的技术可一点也不落后。并且该款发动机还入围了2014/2015年沃德十佳发动机以及2013/2014年国际最佳发动机,足见其前瞻性及先进性。之所以在2014年小排量涡轮增压发动机盘点中介绍它,主要是想让大家对小排量涡轮增压发动机的发展有一个更清楚的了解。

小结:

    亮相于2012年的福特EcoBoost 1.0T发动机(125Ps/170N·m)与大众1.0TSI发动机(116Ps/200N·m)高功率版相比,虽然最大扭矩有所不及,但最大功率更胜一筹。其上采用的全铝合金缸体、涡轮增压、高压缸内直喷、进排气可变气门正时系统都是现在主流小排量涡轮增压缸内直喷发动机上采用的主流技术。但由于推出时间较早,现在主流的能提升发动机热效率的集成式排气歧管技术并没有采用在这款发动机之上。

● 1.2-1.4L排量

雷诺Energy TCe 120 1.2T

搭载车型:雷诺Clio/Captur

    雷诺Energy TCe 120 1.2T是一款四气缸涡轮增压缸内直喷发动机,最大功率120Ps,峰值扭矩190N·m。这款发动机的扭矩输出上已经和我们熟悉的2.0L自然进气发动机差不多了(广本雅阁上采用的2.0L i-VTEC自然进气发动机最大功率为155Ps,峰值扭矩为190N·m)。




小结:

    涡轮增压、缸内直喷、全铝合金缸体、变排量机油泵、轻量化凸轮轴、带DLC类金刚石涂层的气门挺柱等技术的采用,使得雷诺Energy TCe 120 1.2T发动机拥有较高的效能,能够保持较低的排放。这款发动机将会成为今后雷诺小型车和紧凑型车上的主要动力总成。

标致1.2THP

搭载车型:标致308S/408

    在2012年8月,神龙公司发布了“E动战略”,计划推出三款涡轮增压缸内直喷发动机。其中,我们熟悉的1.6THP发动机已经在雪铁龙C4L等车型上广泛使用。1.8THP也即将在标致508上搭载。而1.2THP这款三气缸涡轮增压缸内直喷发动机于2013年底下线,将搭载在今年上市的东风标致新308S/408之上。


PSA 1.2THP/大众1.4TSI/福特1.0T EcoBoost/通用1.0T ECOTEC发动机参数对比名称PSA 1.2THP

大众1.4TSI

(EA211)

低功率版

福特1.0T

EcoBoost

通用1.0T ECOTEC

高功版

进气形式涡轮增压涡轮增压涡轮增压涡轮增压供油方式缸内直喷缸内直喷缸内直喷缸内直喷功率(Ps/rpm)136/5500131/5000-6000125/6000115/4300扭矩(N·m/rpm)230/1750-3500225/1500-3500170/1500-4500166/1800-未知

小结:

    标致1.2THP发动机采用的配备都是业内主流甚至领先的。全铝合金缸体、集成式排气歧管、长效正时皮带、变排量机油泵、去耦式平衡轴、带DLC类金刚石涂层的气门挺柱/活塞销以及大质量惯性曲轴皮带轮等配置使得该款发动机在动力输出、运转平顺性以及燃油效率之间有了较好的平衡,是一款值得期待的小排量发动机产品。

吉利JLβ-4G13T 1.3T

搭载车型:吉利帝豪

    吉利这款JLβ-4G13T 1.3L四气缸涡轮增压歧管喷射发动机已经搭载在吉利帝豪之上。这款发动机并没有采用缸内直喷技术,动力输出参数较为一般。而吉利另一款代号为“JLβ-4G13TD”的发动机则带有缸内直喷技术,动力更为强劲,但暂时还没有搭载任何车型。

出自β平台的两款1.3T发动机参数对比型号4G13T4G13TD排量(mL)12991299功率(Ps/rpm)133/5500155/5500扭矩(N·m/rpm)185/2000~4500225/1500~4900缸径×行程75×73.575×73.5发动机技术涡轮增压、进气侧可变正时技术  涡轮增压、缸内直喷、
进排气可变正时技术

小结

    吉利JLβ-4G13T 1.3T发动机是吉利旗下首款涡轮增压发动机,133Ps/185N·m的动力输出相比起合资品牌的1.2T发动机并没有太大优势。我们还是更为期待带有缸内直喷技术的JLβ-4G13TD发动机能尽快与消费者见面。毕竟,JLβ-4G13TD比JLβ-4G13T在动力输出参数上更有竞争力。

广汽4A13M1 1.3T

搭载车型:传祺GA3S视界

    广汽4A13M1 1.3T发动机是一款直列四缸涡轮增压歧管喷射发动机。这款发动机的排量为1325mL,比上面介绍过的吉利JLβ-4G13T 1.3T发动机(1299mL)排量要大一些。所以, 广汽4A13M1 1.3T发动机在动力输出上要优于吉利JLβ-4G13T 1.3T发动机。


吉利1.3T

广汽1.3T

排量

1299mL

1325mL

最大功率

133Ps(98kW)/5500rpm

126Ps(93kW)/5500rpm

最大扭矩

185N·m/2000-4500rpm

195N·m/1750-4500rpm

小结:

    广汽4A13M1 1.3T发动机和吉利JLβ-4G13T 1.3T发动机一样没有采用缸内直喷技术,但却采用了进排气可变气门正时技术以及全铝合金缸体设计。从技术结构来看,这款发动机还算得上是主流。但该款发动机还未量产,其实际表现还有待验证。

通用ECOTEC 1.4T

搭载车型:雪佛兰科鲁兹

    通用ECOTEC 1.4T发动机是伴随着新科鲁兹以及通用DCG双离合变速箱而为人们所熟知的。这是一台1.4L直列四缸涡轮增压缸内直喷发动机。有别于昂科拉上搭载的那台旧款ECOTEC 1.4T发动机,这款搭载在新科鲁兹上的通用ECOTEC 1.4T发动机是经过重新设计和优化的,在动力性能和运行效率上都有了改进。


三款1.4T发动机参数对比

 

大众EA211 1.4TSI

(国产第七代高尔夫)

旧款通用ECOTEC 1.4T

(国产昂科拉)

新款通用ECOTEC 1.4T

(全新科鲁兹)

喷油方式

缸内直喷

歧管喷射

缸内直喷

最大功率

131Ps/5000-6000rpm

140Ps/4900-6000rpm

149Ps/5600rpm

最大扭矩

225N·m/1500-3500rpm

200N·m/1700-4800rpm

235N·m/1600-4000rpm

小结:

    通用ECOTEC 1.4T发动机采用了全铝合金缸体、集成式排气歧管、进排气可变气门正时系统、变排量机油泵、逆齿静音正时链条等配置,在合资主流小排量涡轮增压发动机产品中属于“资优生”。该款全新打造的ECOTEC发动机将给予大众EA211 1.4TSI发动机非常大的竞争压力,也是通用在发动机领域正面挑战大众的一件法宝。

● 1.5L排量

MINI B38 1.5T

搭载车型:MINI COOPER

    来自宝马集团的MINI B38 1.5T发动机获得了2015沃德十佳发动机。在过去的21年中,MINI的高动力输出四缸发动机曾两次获得沃德十佳发动机殊荣。MINI B38 1.5T发动机是一款1.5L直列三缸涡轮增压缸内直喷发动机。该款发动机出色的动力输出以及良好的燃油经济性是其打动评委取得十佳发动机称号的原因。


宝马1.5L直列三缸宝马1.5L直列三缸涡轮增压发动机参数排量(mL)1499气缸排列形式直列三缸缸径×行程(mm)82.0×94.6压缩比11.0:1缸盖/缸体材料铝合金/铝合金最大功率(马力/rpm)

136/4500-6000

最大扭矩(N·m/rpm)220/1250技术特点涡轮增压、缸内直喷、VALVETRONIC、VANOS



小结:

    MINI B38 1.5T发动机是宝马模块化发动机理念的最新作品。宝马模块化发动机理念使得宝马的汽油机和柴油机之间零部件通用率达到30-40%;采用相同燃料的发动机部件通用率大于60%。这对于降低发动机生产成本有非常大的好处。全铝合金缸体、涡轮增压、缸内直喷、VANOS技术(进排气可变气门正时)再辅以可以实时无级调节气门开度的VALVETRONIC升程控制技术,使得这款1.5T三缸发动机有着不俗的实力。

福特EcoBoost 1.5T

搭载车型:福特翼虎/蒙迪欧

    这款搭载于长安福特蒙迪欧上的EcoBoost 1.5T发动机可以看作是EcoBoost 1.6T的技术升级版。EcoBoost 1.5T采用了集成式排气歧管以及集成于进气歧管内的水冷式中冷器,在发动机热效率上要比EcoBoost 1.6T更胜一筹。从动力输出参数来看,EcoBoost 1.5T发动机的最大功率(181Ps)要比EcoBoost 1.6T(177Ps)更高,且扭矩保持240N·m不变。这款EcoBoost 1.5T发动机已经搭载在2013年款长安福特蒙迪欧之上,有消息称该款发动机还将搭载在今年年初上市的长安福特翼虎之上。

1.5T EcoBoost与1.6T EcoBoost发动机参数对比

1.5T EcoBoost

(长安福特蒙迪欧)

1.6T EcoBoost

(长安福特翼虎)

排量1499mL1596mL压缩比1010配气形式DOHCDOHC缸径79mm79mm行程76.45mm81.4mm最大功率181Ps(133kW)/6500rpm177Ps(130kW)/5700rpm最大扭矩240N·m/1750-4500rpm240N·m/1750-4500rpm


小结:

    厂家的数据显示,EcoBoost 1.5T发动机的碳排放要比EcoBoost 1.6T低20%。这也反映了集成式排气歧管以及水冷式中冷器对于节能减排所作出的较大贡献。

沃尔沃Drive-E 1.5T

搭载车型:沃尔沃V40/C30/XC40

    这款沃尔沃Drive-E 1.5T三缸发动机,重量为99kg,最大功率为180Ps,峰值扭矩为265N·m。这款发动机是专门为沃尔沃CMA紧凑模块化架构平台车型(全新一代沃尔沃V40、C30以及XC40)而设计的,但也会搭载在部分SPA可扩展架构平台车型上,如沃尔沃60系列车型(S60、XC60、V60)。相比前面介绍的福特EcoBoost 1.5T发动机,沃尔沃Drive-E 1.5T在扭矩输出上有着明显的优势。

 宝马B38 1.5T福特EcoBoost 1.5T沃尔沃Drive-E 1.5T最大功率136Ps/4500-6000rpm181Ps/6500rpm180Ps/未知峰值扭矩220N·m/1250rpm240N·m/1750-4500rpm265N·m/未知应用车型MINI COOPER蒙迪欧CMA平台车型 & 60系列车型

    通过数据对比我们可以发现,沃尔沃Drive-E 1.5T发动机的峰值扭矩输出较为突出,比我们熟悉的福特EcoBoost 1.5T发动机要多出25牛·米。更大的扭矩输出必然能够提升车辆的提速性能,从而让驾驶员体验到更多的加速快感。而在最大功率参数上,这款发动机要比福特EcoBoost 1.5T发动机低1马力。根据厂家公布的图片来看,我们可以看到该发动机采用了缸内直喷、集成式排气歧管、水冷式涡轮、进排气可变气门正时等目前比较主流甚至算得上较为先进的配备。

小结:

    沃尔沃Drive-E 1.5T发动机为达到提升发动机动力输出的同时降低排放,采用涡轮增压、缸内直喷、减少气缸数、缩短进气歧管、在气缸盖上集成排气歧管等主流技术。沃尔沃既然已经归属于吉利集团旗下,最新的发动机产品自然也必将率先引进国内,相信在不久的将来我们就会在中国市场看到搭载该1.5T三缸发动机的沃尔沃车型,大家拭目以待吧!

广汽4A15J1 1.5T

搭载车型:传祺GS5速博

    广汽4A15J1 1.5T发动机是一款1.5L直列四缸涡轮增压缸内直喷发动机。其动力参数透漏着其激进的调校风格。197Ps/270N·m的动力输出参数,使得这款广汽4A15J1 1.5T发动机秒杀了同排量的福特EcoBoost 1.5T(181Ps/240N·m)以及沃尔沃Drive-E 1.5T(180Ps/265N·m)。虽然该发动机尚未量产,但其参数确实让人“垂涎”。


 福特1.5T EcoBoost广汽1.5TGDI排量1499mL1495mL最大功率181Ps(133kW)/6500rpm197Ps(145kW)/5500rpm最大扭矩240N·m/1750-4500rpm270N·m/1750-4500rpm

    通过对比可以看出,广汽的这台1.5T相比于福特蒙迪欧上那台已经被验证过十分优秀的1.5T在数据上要更加激进,不仅在功率和扭矩两方面“双杀”了福特发动机,在最大功率的爆发点还要提前了1000rpm,这就使得理论上其在城市行走时的易用性方面更加具有优势。

小结:

    广汽4A15J1 1.5T发动机采用全铝合金缸体打造,配备有双涡管涡轮、缸内直喷系统、进排气可变气门正时等主流发动机技术。197Ps/270N·m的动力输出参数达到国际领先水平。但这款发动机是骡子是马,只有等到量产以后才能见分晓。

北汽T-Power 150 1.5T

搭载车型:绅宝D60

    最后要介绍的这款北汽T-Power 150 1.5T发动机是一款1.5L直列四缸涡轮增压缸内直喷发动机。其动力参数(169Ps/262N·m)虽然不如前面介绍的广汽4A15J1 1.5T(197Ps/270N·m)亮眼,但依然具备超越合资品牌的实力。


北汽1.5T与福特1.5T参数对比发动机北汽T-Power 150福特1.5T EcoBoost排量(mL)14971499进气方式涡轮增压涡轮增压供油方式缸内直喷缸内直喷最大功率(Ps/rpm)169/5500181/6500

最大扭矩(N·m/rpm)

262/1500-4500240/1750-4500

小结:

    北汽T-Power 150 1.5T发动机在动力输出参数上已经达到能够与合资品牌竞争的水平。这款发动机未来将会搭载于绅宝D60车型。但绅宝D60前期车型依然会率先采用技术较为成熟的1.8T和2.0T发动机,在后期该款车型上我们才有机会看到这款动力强劲的T-Power 150 1.5T发动机。

总结:

    从本文盘点的14款发动机中我们可以看到:自主品牌小排量涡轮增压直喷发动机在动力输出上并不比合资品牌弱。某些自主品牌甚至能制造出动力参数超越合资品牌的产品。

    我们在自主品牌的新发动机产品中比较少看到集成式排气歧管、变排量机油泵、电动水泵、集成式中冷器等能够提升发动机能效降低排放的部件或技术。这一方面是国内排放法规不及欧盟来得严格,另一方面是出于对技术成本的考虑。自主品牌厂商本质上也是企业,也要考虑投入产出比、品牌以及市场等问题。不赚钱的产品,再先进也是白搭。除此以外,自主品牌小排量发动机的排量一般会在1.0L以上且采用成熟的四气缸结构;国际品牌小排量发动机已开始量产1.0L以下的三气缸发动机了。这就是自主品牌与国际主流水平的差距所在,也是其进步空间所在。

    在未来的5-10年里,发动机的排量将会进一步向小排量化发展。各种发动机附件(如水泵、助力泵、真空泵、压缩机等)将会逐步全面电子化,以进一步降低发动机动力损耗,减小排放。在未来的2-3年里,我们将看到启停系统的普及,且有机会看到首款采用电驱动涡轮的小排量发动机产品的面世。

    2021年的欧洲排放法规虽然严苛,但曙光离我们并不遥远。只是大排量时代已逝,超跑或迎来电驱时代。(图/文 汽车之家 常庆林)

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