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1、新技术当道新技术当道 2010 年全球十佳发动机浅析年全球十佳发动机浅析美国权威汽车杂志Wards Auto World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Wards 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。 2010 年沃德世界十佳发动机年沃德世界十佳发动机发动机发动机应用车型应用车型2.0L TFSI 涡轮增压直喷奥迪 A4
2、、A53.0L TFSI V6 机械增压直喷奥迪 S4、A63.0L 直列 6 缸涡轮增压柴油宝马 335d、535d、X5 xDrive35d、X6 xDrive35d福特 2.5L 混合动力福特 Fusion Hybrid3.5L EcoBoost V6 涡轮增压福特 Taurus SHO通用 2.4L Ecotec别克新君威、新君越现代 4.6L V8现代劳恩斯（美版）、雅科仕2.5L 水平对置 4 缸涡轮增压斯巴鲁力狮 2.5GT1.8L 混合动力丰田普锐斯2.0L TDI 涡轮增压柴油美版大众 Jetta、高尔夫Wards Auto World的六名编辑在去年 10 月和 11 月对
3、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。奥迪奥迪 2.0L TFSI 涡轮增压涡轮增压直喷发动机直喷发动机技术特点：技术特点：缸内直喷缸内直喷与与涡轮增压涡轮增压的强强联合的强强联合应用车型：应用车型：奥迪奥迪 A4、A5 奥迪 2.0TFSI 发动机就是国内奥迪 A4L 所采用的 EA888 2.0
4、TFSI 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 VV
5、T 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
6、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
7、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。奥迪 2.0TFSI 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。不过这款发动机在国内也并不完美，由于国内油品质量问题，使得其非常重要的
8、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，但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。3.0L TFSI V6 机械增压机械增压直喷发动机直喷发动机技术特点：全铝缸体、技术特点：全铝缸体、机械增压机械增压与刚内直喷的组合与刚内直喷的组合应用车型：应用车型：奥迪奥迪 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
9、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。3.0 TFSI 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
10、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 3.0 TFSI 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。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
11、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）。宝马宝马 3.0L 直列直列 6 缸双缸双涡轮增压涡轮增压柴油发动机柴油发动机技术特点：更高的技术特点：更高的扭矩扭矩输出，更环保的排放输出，更环保的排放应用车型：应用车型：宝马宝马 335d、535d、X5 xDrive35d、X6 xDrive35d（国内均未引进）（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M
12、57TU2D30 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
13、增压器开始全负荷工作，提供的压力达 O18MPa(此前进气压力为 O15MPa)。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
14、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。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。福特福特 2.
15、5L Hybrid 混合动力混合动力发动机发动机技术特点：油电技术特点：油电混合动力混合动力应用车型：应用车型：福特福特 Fusion Hybrid（国内未引进）（国内未引进）福特 Fusion 所搭载的 2.5L Hybrid 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
16、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 2.5L Hybrid 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。福特福特 3.5L EcoBoost V6 涡轮增压涡轮增压发
