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    福特1.5T:可能是最强的三缸机

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    锐引擎2020-12-10

    虽然国内市场对福特的三缸发动机战略非常排斥,长安福特曾经的明星车型福克斯也因此销量一蹶不振。但是提起福特的三缸发动机,普遍的说法是福特在三缸机技术上是独步天下的,今天我们一起开看看福特最好的三缸机1.5T,这可能也是目前市场上最强三缸机了。

    一、开发背景

    福特在三缸机开发上可以说是先行者,并不是说福特最早开发三缸机,而是说福特开创了我们目前看到的三缸涡轮增压小排量直喷发动机的先河。之前的日系的三缸自然吸气发动机都是在微车上使用的低技术含量、低成本的产品。

    福特在2011年推出的Ecoboost 1.0T三缸直喷增压发动机是全球第一款增压直喷的小排量发动机,福特开发这台发动机的目的是使用最新的技术和三缸机相结合,在减小排量的同时实现比原来1.5L甚至1.8L四缸自然吸气发动机更高的性能和更低的油耗。这台发动机一经问世就技惊四方,连续6年赢得了欧洲ENGINE OF YEAR年度十佳发动机称号,汽车行业从此进入三缸增压发动机时代。


    福特在1.0T三缸发动机的开发上积累了大量的经验,他们也对自己的三缸发动机技术相当自信,因此开发了全新的Ecoboost 1.5T三缸机来替换之前的1.5T四缸发动机,并且衍生除了1.5L自然吸气三缸发动机,打造了全系三缸发动机的战略。


    二、性能水平

    1、普通版本

    这台福特1.5T三缸发动机的性能水平在目前的同等水平的三缸机中算是非常有竞争力的,最大功率135kW,峰值扭矩243Nm。

    2、高性能版本

    这台1.5T三缸发动机具备非常高的性能潜力,在福特嘉年华ST车型上,这台1.5T的最大功率提升至147kW(200Hp),峰值扭矩290Nm。已经达到了主流2.0T发动机的性能水平。


    这还不是这台1.5T的极限,著名的英国性能改装公司Mountune仅仅通过发动机ECU数据的调整,不改变任何硬件的情况下,在嘉年华ST上将这台1.5T的性能提升至功率170kW(232Hp),峰值扭矩350Nm的水平,确实是相当的暴力。

    三、福特EcoBoost 1.5T三缸发动机的核心技术

    福特这台1.5T三缸发动机采用了众多的新技术,很多技术是第一次在三缸发动机上出现,甚至第一次在业界出现。下面介绍一下这台发动机上最核心的一些技术方案:

    1、中置直喷双喷射系统

    福特在这台1.5T三缸发动机采用了中置直喷GDI喷油器+气道喷射PFI的双喷射系统,这种技术是第一次在业界出现。

    之前虽然丰田和大众都采用过双喷射系统,不过他们选择的都是比较传统的侧置直喷喷油器+气道喷射的双喷射系统(见下图)。

    双喷射系统可以结合两种喷射系统的优势,相比直喷系统可以实现更低的颗粒物排放,同时对于解决气门和燃烧室积碳问题也很有帮助。福特的中置直喷喷油器双喷射方案理论上可以带来更好的油气混合,在颗粒物排放控制上更有优势。

    2、熄缸技术

    目前业界的熄缸技术(也称为停缸技术)基本上集中在大排量发动机上,也有一部分先进的四缸发动机采用熄缸技术,比如大众欧洲版本的EA211 1.4T和通用最新的LSY 2.0T。其原理都是利用可变气门升程技术在小负荷的时候完全关闭2/3L两个气缸的进排气门,只保留1/4缸做功,从而实现油耗的降低(见下图)。

    福特1.5T三缸发动机上采用了福特独创的三缸发动机熄缸技术,突破了传统观念,在三缸机上也实现了熄缸。福特的方案是在小负荷的时候,通过油压控制阀控制特殊的可切换滚子摇臂来完全关闭1缸的进排气门,只保留2/3两个汽缸工作。这其实比四缸停止两个气缸要更难,因为会面临更多的振动挑战,目前这种技术只有福特能够实现。

    3、曲轴偏心设计

    曲轴偏心设计虽然不是最新的概念,但是之前在小排量发动机上应用很少,福特EcoBoost 1.5T三缸发动机的采用了曲轴的中心和汽缸的中心不重合(偏移10mm)的偏心设计。目的是降低活塞和缸孔之间的摩擦阻力和敲击噪声。

    4、平衡轴设计

    福特三缸发动机的振动噪声水平可以说是有口皆碑的,其中主要的技术就包括平衡轴设计。这台1.5T设计了一套安装在缸体上的平衡轴系统(福特1.0T三缸机的平衡轴是选装的,安装在油底壳内),平衡轴由齿轮驱动。


    这台发动机上还具备集成式排气管、进排气双VVT和连续可变机油泵等技术,由于相对常规就不逐一列举了。


    三、总结

    福特1.5T三缸发动机应该是目前技术上最先进的三缸发动机了。不过似乎国内用户对三缸机的接受程度始终不高,这似乎不完全是三缸机本身的技术问题,而是用户的消费心理决定的。

    以上信息供大家参考,欢迎讨论。对发动机感兴趣的朋友可以关注我,谢谢支持!

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