新能源时代下 传统发动机还有哪些技术亮点？

  纯电、增程、插电混动等新能源车型各自具备显而易见的技术特征和优势。如纯电车的电耗低、风阻小，增程车可油可电，插电混动车具备多挡或单挡变速器，直驱工况更高效等特点。在新能源大背景下，还有哪些燃油车具备独特的技术值得一看？

  大众集团的1.5T EVOⅡ发动机是多次更新后的EA211发动机，有“第二代黄金动力”的称号，这台发动机除了缺少ACT停缸技术，其它如变截面涡轮、APS喷涂工艺全都具备。

  1.5T EVOⅡ采用轻量化、模块化设计，搭载VGT可变截面涡轮增压器、燃油喷射压力达到350bar、IEM集成式排气歧管、APS喷涂工艺、电控油气分离器、可变排量机油泵、水冷式中冷器等技术。

  动力参数上，这台1.5T发动机具备118kW的上限功率，峰值扭矩为250牛米，在VGT涡轮的帮助下，1200转速下就可以输出80%以上的峰值扭矩，从1750转时能输出峰值扭矩并持续到4000转，直到5600转时依然能输出峰值扭矩的80%。

  同时，IEM集成式排气歧管把发动机水套和排气歧管集成在一起，有效提升水温升温速度，同时降低排气温度，这有两个好处——能大大的提升涡轮增压的工作效率，这一代EA211发动机的增压压力达到2.6bar，较上代车型提高0.4bar；水温速度的提升更有助于发动机更快进入工作状态，提高燃油经济性。

  APS喷涂工艺是本机的另外一大技术亮点，简单说就是取消了缸套设计，通过高压等离子气体在气缸壁上喷上一层金属粉，形成坚硬的涂层，同样的技术奔驰、宝马也在用。这种技术减轻了发动机的重量，同时增加热传导效率改善冷却条件。

  传统发动机气缸用的都是缸体+缸套的组合，特别是铝合金缸体的机型，在气缸壁与活塞接触的部分还会额外套一个名为缸套的部件，当缸套磨损，只需要镗缸或者更换缸套就能维修好。

  新工艺抛弃了缸套，若发生烧机油、拉缸、磨损等故障，普通修理厂没有办法进行气缸壁喷涂工艺以及珩磨缸壁，只能采购新的缸体，维修成本大增。此外，喷涂工艺只增加气缸表面硬度，不增加缸体结构强度，相比带有缸套的机型，缸体强度也稍差一些。但技术并不存在绝对的优劣，最适合的才是最好的。

  此外，这台发动机还具备转子油气分离器、中空活塞、电子水泵等技术，放在2024年来说，技术也属于较为先进的那一档，而且还可以加注92号汽油。

  在汽车发动机技术领域，为了让“马儿跑，又要马儿少吃草”，各个车企都选不一样的技术路线，包括丰田的功率分流、本田的i-MMD、马自达的压燃技术、而日产选择最直接的道路，通过调整压缩比来提高发动机热效率。

  日产介绍称，VC-TURBO发动机研发测试耗时20年，研发投入高达200亿美元，最大的特点是动态可变压缩比。

  VC-TURBO采用多连杆可变压缩比（variable compression ratio，简称VCR）结构，通过改变活塞下止点的位置，使物理压缩比实现可变。采用该技术的VC-turbo发动机可以将压缩比在14:1和8:1之间切换， 上图右下方的控制电机（带位置传感器的无刷电机）经过减速器减速增扭后，通过A连杆来转动偏心轴，偏心轴的转动会改变多连杆系统的结构，从而改变四个气缸活塞上止点和下止点的位置，使得发动机的压缩比能够在8:1至14:1之间切换。据 日产 的介绍，发动机压缩比从14:1降低至8:1的过程中，活塞上止点下移了6mm，活塞行程由88.9mm增加至90.1mm，排量由1970 cc 增加至1997 cc 。而发动机压缩比从14:1降低至8:1的用时大约为1.2秒。

  根据上方2.0T版本VC-TURBO发动机的特性图，该发动机中低转速、中低负荷工况采用的是14:1的高压缩比，提升发动机的燃油经济性。

  高负荷、高转速工况采用的是8:1的低压缩比，一种原因是为了输出更强的动力，另一方面可避开爆震的发生从而提升发动机运转的平顺性。而上述两种工况区之间的过渡区则会结合实际工况在14:1-8:1之间选择正真适合的压缩比。

  虽然结构更复杂，摩擦也更多了，但由于VCR结构降低了活塞连杆的摆动幅度，活塞下行时连杆几乎保持直立，大大减小了传统连杆倾斜产生的活塞侧应力，也明显降低活塞与气缸之间的摩擦，同时发动机的振动也变得更小。

  除了可变压缩比这项外，VC-TURBO还具备阿特金森与奥托双循环，同时配备歧管+缸内直喷双喷射技术，以及可变排量机油泵、可变多路径水冷控制、集成式排气歧管、缸体溶射技术等。

  搭载在英菲尼迪QX50之上的VC-TURBO 2.0T发动机，具备272马力的上限功率以及380牛米的峰值扭矩。目前日产这台VC-TURBO具备多个机型，包括2.0T 四缸、1.5T三缸等。

  通用汽车Ecotec系列发动机的Ecotec是由Ecology（生态）和Technology（技术）两个词合成而得，排量范围覆盖1.0L-2.4L，包含约7种排量的多种机型，单缸容积在0.33L-0.6L之间波动。

  目前这款发动机已发展到第八代，是基于单缸最优设计理念进行开发，采用模块化架构开发的发动机系列。

  以凯迪拉克的CT5为例，这台代号LSY的2.0T发动机具备变缸技术，最早用于大排量多气缸发动机如V8、V12等，当发动机动力过剩时，关闭多余的气缸，达到降低油耗和排放的作用。

  在通用Ecotec发动机上，通过三段式的滑动凸轮轴，配合滑槽实现凸轮轴位移，以此来实现不同大小的凸轮和气门顶杆相连，来实现稳定低负荷时的闭缸技术，可以在车辆低负荷的时候关闭二个气缸来起到省油作用，实现“四缸高性能模式”“四缸经济模式”“两缸超经济模式”三种工况，更成为两缸工作模式的四缸发动机。

  四缸高性能模式：适用于急加速、高速匀速行驶，进、排气门都保持在高升程状态；

  两缸超经济模式：适用于中低速匀速、减速、下坡行驶，中间两缸的气门升程为0（即闭缸）。

  当切换到四缸经济模式时，这台发动机的燃油经济性能提高5%，而切换到两缸超经济模式时，燃油经济性能提高15%。

  除此以外，这台LSY的2.0T发动机也具备上面大众EA211类似的缸盖集成式排气歧管技术。通过将排气歧管与气缸盖合二为一，将排气废热通过缸盖内的冷却水道传递出去，能更快让发动机达到工作时候的温度，提升暖机效率。配合热管理系统能把发动机产生的热量进行智能合理的分配，减少散发热量的浪费，同时，集成设计逐步降低了发动机的重量，据通用汽车数据，新款发动机比上一代发动机减轻14%。

  其它的如350bar高压直喷系统、电子水泵、电控球阀模块、ATM主动热管理系统，以及1.5TEcotec发动机配备了水冷式中冷器、轻量化活塞/连杆、带电控阀的小惯量涡轮、可变流量机油泵等技术与大众的EA211机型技术大同小异。

  长安的蓝鲸动力不具体指某款发动机，而是整个动力链。根据车型不同，如燃油车、增程车等，对应的发动机型号也不一样，但这些发动机都有一些共通的技术亮点。

  以新蓝鲸HE1.5T超高压直喷混动专用发动机为例，发动机额定功率110kW，最大扭矩220牛米，动力参数看着没啥亮点，但热效率高达44.28%，属实亮眼。长安还表示，在实验室的测试环境下，这台发动机的储备热效率更可达到47.03%。

  而1.5L自吸发动机，额定功率为72kW，最大扭矩是125N·m，热效率可达到43.31%，相当惊人。

  具体技术包括500bar超高压燃油喷射系统、1.45行程缸径比、150mJ高能点火、高EGR废气再循环率等。

  500bar超高压燃油喷射系统，燃油在500个大气压的强力作用下，平均喷雾粒径只有6.3μm，相较350bar喷射粒径减小6.13%，进一步让油与空气混合。

  1.45行程缸径比有几个好处。其一，配合高滚流进气道，强化缸内气流运动，配合高EGR率快速燃烧；其二，活塞口径变小带来燃烧室表面积减小，热损失更小，同时活塞变小后的质量减轻，有利于降低油耗；其三，压缩比达到16：1。

  长安方面表示，目前燃油车发动机点火能量普遍采用90mJ，150mJ点火相比普通点火能够形成更大尺寸的初始火核，更有利形成稳定且初速度较快的层流传播火焰，结合缸内滚流，实现缸内预燃混合气的迅速传播，一方面提高了热效率，另一方面也有效改善了超高EGR率下的着火稳定性及循环间一致性。（朋月）