小排量发动机秒杀大排量，原来靠的是这些黑科技
文| 车突突
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大家都知道
如今小排量发动机很牛掰
比如PSA的1.2T发动机
最大功率为100kW，最大扭矩为230N·m
比1.8L自然吸气发动机还强劲
本田CR-V和思域搭载的1.5T发动机
虽然频频被吐槽机油增多
但账面数据看
其最大功率142kW，最大扭矩243N·m
比自家2.4L发动机更强大
就连一些豪车也对它们着了魔
比如奔驰A级、CLA使用了1.6T发动机
奥迪A3、Q3、A4L使用1.4T发动机
宝马3系、X1，甚至超跑i8
竟然使用了1.5T发动机！
它们如此盛行是因为它们的优势很明显
动力强劲、经济省油、结构紧凑……
所以越来越多的车子搭载小排量涡轮增压发动机
就像日用品那样常见
就连奔驰也开发了排量更小的发动机
它采用四缸结构，排量为1.4T
最大功率为121kW，最大扭矩为250N·m
是不是比2.0L自吸气发动机还给力？
此外，本田、福特、通用等外国车企
以及长安、风神、上汽等自主车企
都推出了排量更小的1.0T发动机
那么为何这些发动机排量这么小
动力却如此强呢？
这就和它们采用的诸多黑科技密切相关
- 1.涡轮增压 -
这些发动机最本质的区别就是
在排气歧管后方有一个硬币大小的涡轮
它有涡轮和泵轮两个部分
涡轮与排气歧管联通
泵轮与进气歧管联通
在发动机废气的推动下
涡轮带动泵轮飞速旋转
涡轮又推动空气高速流转
这就像风扇一样
电动机带动扇叶做圆周运动
炎热夏天让人倍感舒爽
在有限的空间下让空气高速流转
它的密度就变得越来越大
压力也变得越来越大
经过压缩的空气最终被“压”进发动机汽缸
就像给气球充气一样
并且氧气密度更大、含量更高
更多的氧气就促进汽油充分燃烧
消耗相同单位的汽油就可以获得更多动力
汽车的续航里程就更长、经济性更好
采用涡轮增压的发动机
就可以在单位时间里喷入更多汽油
发挥出更强的动力
所以涡轮增压发动机功率更大、扭矩更强
- 2.电子泄压阀 -
涡轮增压的好处有目共睹
不过它也有缺点
发动机转速越高涡轮的转速越高
通常可达每分钟十几万转
看着就让人眼晕
空气的压力也会变得越来越大
气压太高还容易产生“过氧”现象
降低油耗、生提升动力就不那么明显了
这个问题曾经困扰着很多发动机工程师
这就像人们天天吃大鱼大肉会得“三高”
突然从雾霾严重的帝都到了北欧会“醉氧”
嗯，物质丰富也不见得是个好事情
这时候就要考虑压力平衡问题
于是泄压阀应运而生
它可以在压力过大的时候自动打开
排出一部分压缩空气降低压力
不过传统泄压阀只在固定的压力下打开
对压力的控制没有那么精确
就限制了涡轮增压器的工作效率
所以工程师就想到了用计算机控制
计算机可就聪明、精准多了
可以根据发动机负荷、油门踏板力度等
自动调节泄压阀开启或关闭
让进气压力始终处于最佳状态
方便喷油器合理控制燃料喷射
发动机的经济性得到再次提升
看来智能化必将改变人们出行
- 3.缸内直喷 -
涡轮增压和电子泄压阀
可以更精准的控制进入发动机的空气
但还要想办法提高汽油的雾化效率
以及精准控制喷油量
才能充分发挥每一滴汽油的效能
所以缸内直喷技术就应运而生了
它以10MPa以上的压力工作
大约是空气压力的100倍
用这样的压力将汽油直接喷入汽缸
汽油会迅速充分雾化
燃烧效率就提高了很多
并且它还有很多优点
和进气管喷射相比
免去了节气门积碳问题
和歧管喷射相比
更利于控制喷油量
不过另外一个问题也来了
缸内直喷一不小心可能会过头
比如本田1.5T发动机采用侧置缸内直喷
汽油会被喷到对面汽缸壁上
进而进入曲轴箱，造成机油乳化
机油乳化可是严重的发动机缺陷哦！
- 4.平衡轴 -
而要说小排量发动机的优势
气缸数更少、结构紧凑等也都不得不提
更少的气缸意味着同一时间喷射的燃油更少
更紧凑的结构意味着发动机更轻巧
不过它们也有劣势
通常比V6、V8发动机的抖动明显很多
尤其是3缸发动机
就像是阉割版的V6发动机
运转起来一个“抖”字了得
都说男搭女配，干活不累
所以工程师就想了个小妙招
给发动机配上一个小秘书
它的名字很特别也很直观
平衡轴
它利用偏心重块产生的反向惯性力
抵消活塞运动时产生的振动
都说女人能顶半边天
看完这个我信了！
- 5.闭缸技术 -
为了降低V6、V8发动机的油耗
工程师曾想出了一个办法
在匀速巡航这样低负荷工作状态时
给其中的一部分汽缸放个假
在其他汽缸工作时适当休息一下
这样喷射的汽油就减少一半
大幅降低了燃油消耗
如上述
气缸数少也是小排量发动机的优点之一
但或许你也不知道
它们的气缸数还可以更少
排量也可以更小
如今有些4缸甚至3缸发动机也使用了闭缸技术
在轻负荷工况或者高速巡航时
发动机可以在毫秒级关闭1个或2个汽缸
瞬间变成一台两缸摩托车发动机
虽然会牺牲一部分NVH性能
但可以实实在在节省汽油
用摩托车发动机推动汽车
很神奇有木有？
除此之外
小排量涡轮增压发动机上的新技术还有很多
比如有些机型还配备
可变排量机油泵
可以在低负荷状态时
降低机油泵功率
减少发动机功率消耗
比如双VVT技术
同时控制进气和排气气门升程和打开时间
有效控制进气和排气效率
提高燃烧效能
比如集成式气缸盖、塑料进气歧管等
都可以大幅降低发动机自重
优化整车重量
进一步减少燃油消耗
总之，这些黑科技都是为
提高燃烧效率、提升动力水平、降低燃油消耗
服务的
未来的汽车发动机会越来越强劲
也越来越省油、环保
那么你家车上都用了哪些？