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給我一個渦輪:我為一台小排量車插上翅膀

時間:2024-10-31 05:20:56

翻開2017年沃德十佳發動機的榜單,或許你就明白,當下小排量渦輪發動機是有多麼炙手可熱。

在10款入圍的頂級發動機中,混動僅占據了3席,至于剩下的7款傳統發動機,無一例外都是渦輪增壓發動機。這對于以往獨愛大排量自吸的沃德十佳來說,簡直是天方夜譚。但也從側面反映出,渦輪的炙手可熱。

顧名思義,渦輪增壓發動機的核心在于渦輪增壓器。但鮮為人知的是,人類創造的第一台渦輪增壓器,卻并非是為汽車量身定做的。1905年瑞士的工程師AlfredBuchi博士申請了第一款渦輪增壓器的專利——動力驅動的軸向增壓器,按照設想,全新的技術将首先運用于坦克和飛機上。

然而,直到20年後,德國交通部試制的兩艘輪船,才算是真正意義上将渦輪增壓技術付諸實踐。原本10缸的發動機,在渦輪增壓器的協助下,最大功率增加了800馬力。但在當時,由于技術成本高、維修費用高、耐久性差等原因,最終不了了之。

雖然僅僅是昙花一現,但Turbo技術的應用終結了“排量大小決定動力性能”的曆史。

随着二戰的匆忙結束,民用市場也被迅速打開,渦輪增壓器迎來了曆史時刻。1962年,通用汽車在OldsmobileCutlassTurboJetfire作為乘用車首次應用了渦輪增壓器。躺在座艙中的那台2.4L直列六缸渦輪增壓汽油發動機,竟然可以提供152PS的最大馬力。而在當時,一台3.0L的直六發動機也不過能夠提供100PS馬力的動力。這讓當時的通用興奮不已。

随着渦輪增壓技術的日趨成熟,一個讓所有車迷為之神魂颠倒的汽車品牌也應運而生。1972年,巴伐利亞發動機制造股份公司完成了自身的轉型,旗下的第一款車型2002Turbo誕生。讓巴伐利亞發動機廠始料未及的是,這台試制的車竟然能夠如此成功,迅速點燃了歐洲消費者對于渦輪增壓車型的熱情。

值得一提的是,巴伐利亞發動機廠正是寶馬集團的全稱。而昔日的2002Turbo,不僅是今日寶馬M3的鼻祖,還是世界上第一台2.0T車型。

中級SUV獨愛2.0T

小排量渦輪化的理念早已深入人心。多大的排量又算是“小排量”,小排量發動機的最小排量又是多少呢?恐怕這些對于普通消費者而言,同樣一頭霧水。

實際,在當下的緊湊型轎車中,以1.0L為基數的渦輪增壓發動機并不少見。比如我們熟知的嘉年華,還有全新一代英朗。除此之外,還有一些1.2T發動機同樣活躍在各大細分市場,比如豐田的1.2T,以及PAS集團和寶馬聯合研發的三缸1.2T發動機。

雖然小排量發動機打破了“排量大小決定動力輸送”的枷鎖,但受限于過小的排量體積,絕大部分車型的動力輸出很難逾越200PS,這也導緻了1.5L排量以内的渦輪增壓發動機普遍出現在緊湊級車型。

除了一部分為了滿足經濟适應性的小排量渦輪增壓發動機之外,汽車廠商還開發出了2.0L、3.0L渦輪增壓發動機,以适應部分車型對于性能的需求。其中,以2.0L為基數的發動機擁有非常廣泛的适用性,成為中級SUV市場不可多得的标配動力之一。

顯然,以奔馳V8和寶馬L6為代表的一衆大排量自然吸氣發動機,已經成為過去時。當下,如何将一台四缸2.0L渦輪增壓發動機壓榨出更多的能量,已然成為衡量一個主流車企核心競争力的重要指标之一。

為了便于各位對于當下主流2.0T發動機的技術和動力水平有一個較為直觀的認知,下面,我們将着重解讀幾款明星産品。

大衆/奧迪EA888(GEN.3)

最高參數:210kW/51006500rpm;380Nm/1800-5100rpm

作為大衆旗下的明星發動機,内部代号為EA888的2.0T發動機,對于中國消費者并不陌生,自2006年推出之後,已經曆經三次疊代。得益于不錯的可靠性,以及寬泛的實用性,備受好評。

作為一款極具代筆性的明星産品,大衆的EA888自然不乏黑科技。在這台2.0T上排氣歧管被設計在了缸蓋之内,并實現了FSI+MPI的複合燃油噴射。此外全新設計的渦輪增壓器采用了水冷式散熱方式,渦輪葉片經過空氣動力學優化,進一步提升了熱管理效率。

寶馬2.0T(B48)

最高參數:180kW/50006500rpm;350N.m/1250-4800rpm

作為寶馬名噪一時的N20繼任者,代号為B48的2.0T發動機已然成為寶馬當下最主流的發動機。和上一代發動機有所不同,全新的B48發動機采用了前瞻性的模塊化設計,具有極好的擴展性。

寶馬B系列發動機的核心技術主要有Valvetronic電子氣門、高精度缸内直噴、渦輪增壓等核心技術。而電子氣門更是發展到了第四代,從豎立布置到橫向側面布置,簡化了缸蓋結構,降低了發動機高度。可以說,在動力輸出、燃燒效率以及耐久性上均有了質的提升。

一種動力N款車型

相同排量的發動機,相同齒比的變速箱,完全一緻的動力總成,最終卻推出了多款性能迥異的車型。這在以前恐怕是天方夜譚。但在當下的中級SUV市場卻屢見不鮮。

對中級SUV市場稍加了解的朋友,恐怕不難發覺,無論是全新一代寶馬X3,還是姗姗來遲的奧迪Q5L,或是獨傲的奔馳GLC,似乎僅推出清一色的2.0T發動機,很難滿足不同消費者對于動力的訴求。

事實卻并非如此。對于以上的主流豪華車型而言,雖然都不約而同地采用了2.0T發動機,但每款車型的性能指标卻相差甚遠。以全新一代寶馬X3為例,一種動力6款車型,每款車型除了配置上的差異,性能表現也不盡相同。通常而言,廠商都會根據最終輸出功率的差異,将車型分為三個等級,2.0T低功率版本、2.0T中功率版本、2.0T高功率版。

相同的排量竟然可以衍生出多款動力車型,背後則得益于渦輪增壓技術的運用,和發動機模塊化的發展。

對于一台渦輪增壓車型而言,即便發動機本身排量相同,但渦輪型号、增壓值,或者是渦輪材質的差異,都會直接影響增壓效果,進而決定最終發動機的動力輸出。

另外,發動機在相同排量、相同增壓值的情況下,如果進氣系統和排氣系統不同,或者節氣門開啟角度不同,也會影響發動機的動力呈現。

除了以上的硬件差異之外,ECU的調校對于一台渦輪增壓發動機的動力輸出有着立竿見影的影響。根據每款車的市場定位,以及發動機主體硬件匹配程度,測試工程師會對發動機的ECU進行差異化标定。不同車型采用不同設定的噴油量、點火時間、正時角度、渦輪壓力。

觀點

行文至此,想必對于中級豪華SUV為何偏愛2.0T,各位已經有了一個清晰的認知。無論是直列6缸,還是眼下的2.0T四缸,雖然氣缸的數量與日俱減,但車輛的整體性能卻并未衰退,甚至部分車型更是得益于渦輪增壓技術的應用,而具有不可思議的運動性能。

這是一個快消的時代,人們步履匆匆,在過程面前,結果無疑顯得更為珍貴。同樣,在汽車周刊看來,看似寡淡的2.0T發動機,更像是一粒怪味豆,并不是每一顆的味道都一塵不變,隻有放入口中,才能品嘗到它的獨特味道。
   

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