一刀说 | 不够激进的维京战士，深度解析沃尔沃的1.5T三缸发动机
关于沃尔沃的最新消息是，今年5月24日，国产版沃尔沃XC40正式上市，该车将推出3款车型，售价26.50万起。
本土化生产的版本相比之前进口车型T4/T5两款2.0T四缸动力，将增加T3的三缸1.5T动力。
XC40是沃尔沃基于CMA平台打造的首款车型，大家更关心的是这个T3版本的1.5T三缸发动机。
因为吉利之前已经在国内量产了相同技术来源的1.5T三缸发动机，这次所谓正版的沃尔沃三缸1.5T终于来了。
先说一下沃尔沃开发这个1.5T三缸发动机的背景，方面大家理解最新的沃尔沃动力总成战略。
沃尔沃在被吉利收购前是福特汽车集团的一员，因此共享了福特的动力总成，在2010年沃尔沃被吉利收购脱离了福特之后就制订了一个自己的动力总成战略Drive-E。
也可以说是被迫重新开发自己的发动机，因为他们在合同期结束以后就不能再使用福特的动力总成。
沃尔沃在制定Drive-E动力战略的时候并不是简单的研发自己的发动机，而是对未来动力总成的发展趋势作了非常有前瞻性的预测。
为什么这么说呢？
因为沃尔沃在大约10年前已经预测了未来动力总成是属于电气化的，大排量发动机将会逐步退出市场，混合动力是未来的主流，即使对于豪华车也是一样的结论。
因此沃尔沃的Drive-E动力战略是豪华车品牌中第一个提出的全面转型电气化的战略，简单的说就是发动机小型化+模块化+电气化，尽量精简发动机品种，靠电气化来满足不同需求。
沃尔沃新的动力总成战略Drive-E确定沃尔沃发动机最大的排量是4缸2.0L，不再做更大排量的发动机。
以4缸2.0T为基础，匹配不同的增压器和标定调教来实现不同的性能，满足沃尔沃主流汽车产品的需求。同时，在入门级产品比如XC40入门级上扩展出3缸发动机来实现。
在高端产品比如XC90上通过2.0双增压加强混合动力来满足高性能的需求。同时整个平台都考虑AT变速器和各种混合动力形式的兼容。
基于Drive-E对发动机模块化的要求，沃尔沃制订了4缸3缸两个引擎策略。单缸0.5L通过调整汽缸数量来调整排量。
于是，就诞生了2.0T 4缸VAE4发动机和1.5T 3缸GAE3发动机两个产品。
在最初的动力总成规划中，沃尔沃还考虑了柴油机平台和汽油机平台也要共用基础发动机模块。
但后来大众柴油门爆发后很快沃尔沃就决定未来停止柴油机动力总成的开发，目前销售的Drive-E就是汽油和混合动力版本的。
柴油机和汽油机共享主要的发动机模块
有不少朋友比较关心沃尔沃1.5T三缸发动机的技术特点，接下来我就详细阐述下这个维度。
第一个技术特点是模块化。
我们都知道，模块化是沃尔沃Drive-E系列发动机设计的核心，同时沃尔沃的模块化设计非常的彻底，主要包含三个大的方面：
一是，发动机主要架构尺寸的模块化设计。
1.5T三缸机的缸径、行程、气缸间距等主要架构参数和2.0T四缸机完全一致，这使两者能够共线生产。
同时发动机的后端面也采用了模块化的设计，保证了在和变速箱集成的时候发动机的安装边界是一致的。
二是，模块化的后处理方案。
沃尔沃考虑发动机匹配不同车辆在不同地区满足不同排放要求，把催化器的安装位置和方式统一了，甚至连柴油机都考虑到了，这大大降低了整车后处理布置的难度，减少了零件的变型数量。
第二个技术特点是，优秀的性能和油耗。
模块化的设计也会给发动机设计带来很多限制，尤其是性能方面，沃尔沃在开发1.5T三缸发动机的时候在模块化的技术上，专门对性能和油耗进行了优化，主要有以下几点：
一是，优化设计的燃烧系统。
沃尔沃没有像其他平台化发动机一样把2.0T四缸机的燃烧系统搬过来直接用到1.5T发动机上，而是为1.5T三缸机重新设计了燃烧系统，以达到更好的性能和排放。
并且，重新设计了气门夹角和气道，以实现更大缸内滚流和更好的混合。同时，优化了火花塞和喷油器的位置，从而实现降低油耗，改善排放的目的。
二是，直喷系统的设计优化。
沃尔沃1.5T采用比较先进的中置喷油器250bar的直喷燃油系统（目前最先进的量产喷射系统是350bar的直喷系统），实际使用中只用到200bar。
高压喷射系统可以更高的喷射压力可以大幅度的降低颗粒物的排放，特别是降低PN颗粒物数量，这是满足欧6b排放的关键。
针对喷油器，优化了喷射油束和喷油器位置，进一步发挥了沃尔沃中置喷油器在活塞湿壁方面的优势，降低了汽油喷射在缸壁和活塞顶上的可能，这样就可以避免机油稀释引起的机油液面增加。
三是，集成在缸盖上的排气管。
这样可以利用缸盖水套来冷却排气，大幅度的降低排气温度，减少增压器涡轮热负荷，减小增压器温度保护的加浓。有利于大负荷下的排放和油耗。
四是，双VVT和皮带驱动
采用了长寿命的干式皮带来驱动正时系统，这点和沃尔沃的2.0T四缸机是一样的而设计。皮带有利于降低噪声和摩擦。同时配备了进排气双VVT。
五是，可变机油泵。
沃尔沃用一个齿轮同时驱动缸体上安装的平衡轴和油底壳安装的机油泵。机油泵有两个排量，在低负荷时降低机油压力来降低摩擦损失，高负荷时切换到大排量提升机油压力来保证润滑。
六是，增压器方案
1.5T的增压器设计考虑了考虑性能和成本的平衡，在高功率版本上使用的蜗壳材料编号1.4826的高镍合金，能够耐受980℃的涡前排温，在低功率版本上使用牌号D5S的高镍合金，能够耐受950℃的涡前排温，但是成本更低。
第三个技术特点是，不错的噪声和振动表现。
沃尔沃为了平衡1.5T三缸发动机的振动，专门开发了一套平衡轴系统，这套平衡轴由曲轴前端的齿轮驱动。并针对齿轮噪声专门进行了优化。平衡轴考虑了轻量化，采用中空设计。
同时，为了改善增压器进气的噪声，在压气机的进出口都设计了谐振腔来消除增压器产生的进气噪声。
沃尔沃1.5T三缸机技术上看，采用的都是比较成熟的技术，并没有特别领先或者标新立异的设计，这也是沃尔沃发动机的传统。
沃尔沃发动机最大的特点是非常重视模块化设计和电气化拓展，并把模块化和电气化作为沃尔沃Drive-E动力总成战略的核心。
未来，我们会看到沃尔沃1.5T三缸机搭配更多的混合动力车型出现在市场上。