不单止是增压 浅析雪铁龙C4 L的1.6THP发动

2012-12-26 01:08:38 作者:曾从智
1跟宝马一起压榨小排量的潜力回顶部

  【太平洋汽车网 评测频道】 中国市场早已经重要到再也容不下任何的“傲慢与偏见”,这一点相信PSA标致雪铁龙集团会比任何人都更加清楚,哪怕是原汁原味引进的车型尚且有水土不服之虞,更不要提任何换汤不换药的想法了。

雪铁龙C4 L

  所以在最近重磅登场的、专为中国市场打造的雪铁龙C4 L身上,我们得到了一套最新的、技术含量颇高的动力传动总成:1.6T涡轮增压+6速手自一体变速箱。而到底这台号称跟宝马一起联合开发的1.6 THP发动机有什么独到之处呢?接下来为大家作详细剖解。

雪铁龙C4 L

● 开发背景:跟宝马一起压榨直四小排量引擎的潜力

  故事发生在2002年,德国人决定跟法国人联合一起开发一个系列代号为Prince的小排量汽油发动机,基本架构是直列四缸,排量在1.4-1.6L之间,核心技术是缸内直喷可变气门正时,注意了,那可是2002年。

雪铁龙C4 L

  研发工作直到2005年终于修成正果,第一款Prince系列发动机终于面世,PSA集团给它所取的代号为EP3,是一款1.4L的自然吸气汽油引擎,首度搭载于海外的标致307上面,另外也有1.6L版本,两者陆陆续续出现在海外的PSA集团车型上面,注意了,是海外的车型上面。另一方面,宝马也在2007年把1.6L版本的Prince发动机搭载于MINI Cooper身上。

雪铁龙C4 L

  不过,最激动人心一刻还是来自于涡轮增压的加入。PSA把涡轮增压的Prince发动机都统称为THP,也就是英文短语Twin Scroll Turbo High Pressure(意为“双涡管涡轮高油压”)的缩写。按照输出马力的不同,分为THP150、THP156、THP175和THP200等等,后面的数字就是相应的最大马力。其实THP发动机早在2006年就开始出现在海外的标致207身上,之后也用于308、408、RCZ、雪铁龙C4和DS3等等PSA集团车型上面,只不过一直跟国内买家无缘。

雪铁龙C4 L

雪铁龙C4 L

  至于宝马则把这款表现出众的1.6T机器收编到自家N系列发动机旗下,在MINI Cooper S身上被称为N18,在宝马1系身上被称为N13,这可是它首度以纵置的方式出现,分为低功率的116i和高功率的118i两个版本。

Prince系列1.6T引擎的不同输出版本

厂商

发动机

最大功率

峰值扭矩

PSA  THP 156 115kW(156PS)/6000rpm 240Nm/1400-4500rpm
宝马 N13 低功率版 100kW(136PS)/4400rpm 220Nm/1350-4300rpm
MINI Cooper S版 135kW(184PS)/5500rpm 240Nm/1600-5000rpm
PSA THP 200 147kW(200PS)/5800rpm 275Nm/1770-4200rpm
宝马 N13 高功率版 125kW(170PS)/4800rpm 250Nm/1500-4500rpm
MINI JCW版 155kW(211PS)/6000rpm 260Nm/1850-5600rpm

  目前PSA集团的Prince发动机生产设施位于法国Douvrin,而宝马的则设于英国伯明翰,可以说两大厂商是共享设计,但不是共享生产。至于我们都关心的雪铁龙C4 L,前期所用的1.6THP发动机都是从海外进口的,到2013年后也会引进国内生产。早前我们也有同事亲赴法国参观Prince发动机的生产线,详情可以点击这里回顾:EP引擎诞生地 PCauto探秘法兰西机械工厂
 

● 亮点一:双涡管单涡轮增压

  咱们不需要什么特别专业高深的术语,先举个简单易懂的例子,有四个人要一起去银行取钱,但只有一台柜员机,那速度肯定低,假如现在多增加一台变成总共两台,分成两个队伍去排,效率自然高得多。

雪铁龙C4 L

  所谓的双涡管单涡轮增压其实就是这意思,以往四个气缸的废气都挤到同一个排气管去带动涡轮叶片,但现在把它们分成两组,就可以减少相互之间的干扰,并且对涡轮叶片的推动也是持续不断的。

单涡轮双涡管涡轮增压器解析

单涡轮双涡管涡轮增压器解析

  至于四个气缸该怎么样分成两组,那这个可是技术活,如果你一听到四冲程这几个字就会头痛,那我就直接告诉你,在THP发动机上面是把1、4和2、3分成两组,这样对涡轮的推动效果是最好的,也可以最大程度减少气缸之间进排气的相互干涉。如果你还想继续了解为什么这样分,也可以点击进入我们之前的文章效率更高!单涡轮双涡管增压原理解析

单涡轮双涡管涡轮增压器解析

  而谈到实际效果的话,双涡管单涡轮增压的最大好处是减少涡轮迟滞,废气对涡轮叶片的推动效率更高了,涡轮更早就能动起来,这对于本身输出就不高的小排量发动机来说效果尤其明显。

雪铁龙C4 L

1.6THP和主流增压机型对比

厂商

发动机

最大功率

峰值扭矩

PSA  1.6THP 120kW(163PS)/6000rpm 240Nm/1400-4000rpm
大众 1.4 TSI

96kW(131PS)/5000rpm

220Nm/1750-3500rpm
通用 1.6T Ecotec 135kW(184PS)/5800rpm 235Nm/2200-5600rpm
日产 MR16DDT 140kW(190PS)/5600rpm 240Nm/2400-5200rpm

  举个例子,C4 L的1.6THP引擎,1000rpm左右涡轮就能正式介入,仅仅比怠速高一丁点而已,另外在1400rpm就能达到240Nm的峰值扭矩,比本来就相当不错的大众TSI发动机还要早一些。不管你信不信,反正在试驾雪铁龙C4 L的时候,我是压根感受不到什么输出滞后了。注意了,大家试驾的时候可要分清楚,涡轮滞后跟变速箱换挡的滞后是两回事。

2缸内直喷和可变气门正时回顶部

● 亮点二:高压缸内直喷

  缸内直喷在雪铁龙C4 L所处的紧凑型车级别里面,还是一个很有含金量的技术。相对于传统汽油发动机喷油嘴设于进气歧管上,先跟空气混合再进入到气缸燃烧这种方式,缸内直喷系统把喷油嘴设在气缸里面,让汽油直接在气缸里跟空气混合。

发动机结构解析

  好处首先是喷油更加直接和精确,更容易达到汽油的理想空燃比,这对于燃烧效率来说自然是百利而无一害;另外高压喷射出的燃油颗粒十分微小,能充分与空气混合, 燃烧更加彻底,很大程度上也节省了燃料。

发动机结构解析

  除此以外,这台1.6THP使用的是120 bar高压喷射(大众在国内的直喷压力是110 bar,海外机型分层燃烧的直喷压力可达160 bar),燃油高度雾化,油液雾化时可吸收热量,降低爆震倾向,这对于高压缩比发动机和涡轮增压发动机来说绝对是一件好事。

● 亮点三:连续可变气门正时

  可变气门正时早就不是什么新奇的玩儿,纵观市面上几乎所有厂商也都已经把它作为汽油发动机的标准装备之一。通过观察模型我们可见,雪铁龙1.6THP只给进气门安排了CVVT可变正时,排气门并没有。虽然这也是同级车型常见的做法,但看到之后难免也有一点点小遗憾。

雪铁龙C4 L

  而假如跟系出同门的宝马N13对比的话,那差别就更加明显了。首先宝马1系的N13发动机带有Double-VANOS双可变气门正时系统,也就是进气门和排气门的开闭正时都可以进行无级精准调节。

宝马N13

  另外N13引擎还装备了宝马引以为傲的Valvetronic无级气门扬程(升程)调节系统,最大限度地直接控制进入气缸的空气量,这是雪铁龙1.6THP所没有的。所以虽然两车共用同一个引擎基础,但如果直接就说C4 L跟1系使用一样的发动机的话,那是不严谨的。

  如果您想进一步了解宝马的Double-VANOS和Valvetronic,可以点击这里回顾:超越VTEC的无级可变气门扬程系统解析

3完善发动机的周边配套机构回顶部

● 亮点四:离合式水泵+电控节温器

  除了上面提到的几个“硬货”之外,雪铁龙1.6THP还对引擎的各种周边配套机构作出了深入细致的完善,这也是它相对其他竞品的重要优势之处。例如对发动机冷却水温的控制,工程师就特意安排了离合式水泵和电控节温器这两个杀手锏。

雪铁龙C4 L

  传统的发动机冷却水泵都通过皮带带动,与曲轴基本是保持着“硬链接”的关系。但1.6THP引擎的水泵却可以按照需要选择接入和分离两种模式,冷车启动时,水泵传动断开,水泵停止工作,可使发动机快速暖机,同时降低油耗;当水温达到正常时,水泵传动结合,水泵正常工作。

雪铁龙C4 L

  实现这个功能的机构也不复杂,就是在皮带和水泵之间设一个可动的惰轮(摩擦轮),惰轮介入的话皮带就带动水泵,惰轮离开的话水泵就不再跟皮带相连了。

雪铁龙C4 L

  另外1.6THP引擎用上了由电子系统控制的节温器,相对于传统使用热胀冷缩这个物理原来控制水温的节温器,很明显前者能够更加精确具体地按照车况来调整水温。

● 亮点五:ECU控制连续可调变排量机油泵

  说完水泵之后接下来就是机油泵,雪铁龙1.6THP引擎采用了由ECU控制的连续可调变排量机油泵,这个技术宝马也广泛应用在N55、N20和N13等多款机型上面。因为改变机油泵的转速需要一套很复杂的机构,结果可能会得不偿失,所以工程师非常巧妙地调整机油泵转动单圈的排油量,达到连续调节机油泵供油量的目的。

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  而之所以要改变机油泵的排量,想必大家也可以联想到发动机在不同转速时对机油的需求量是不同的,连续可调变排量机油泵既可以改善发动机的润滑,同时也能减轻机油泵带给发动机的负荷。

● 亮点六:机油温控系统+活塞独立冷却系统

  各位雪铁龙车主应该对机油温控系统并不陌生,这东西其实也没有太大的技术含量,就是多设一个热交换器(其实也就是散热器),顺便利用冷却液对机油进行降温,保持机油在最佳的工作温度。

雪铁龙C4 L

  不过带来的好处可大了,首先避免因机油温度过高而导致黏度减小、润滑效果降低等等,保证发动机时刻得到良好润滑;另外还可以延长机油的使用寿命,一定程度延长了车辆的常规保养周期。

雪铁龙C4 L

  另外1.6THP引擎也带有常见于高端车型的活塞独立冷却系统,特意设计的喷嘴对活塞底部喷射机油,降低活塞工作温度,这对于减轻增压发动机的爆震倾向有明显作用。

● 亮点七:全铝合金轻量化设计+轴瓦微槽加工技术

  各位读者可要擦亮眼睛了,配置表上写明铝合金发动机的,事实上并不一定是想象中那样整体采用铝合金材质,很有可能仅仅用个铝合金缸盖就把金子往自己身上贴而已。而雪铁龙C4 L则可以名正言顺地说自己是全铝合金的了,1.6THP引擎采用集成式铸铝缸盖,另外缸体采用高压铸铝方式制作,轻量化的同时也保证了良好的刚性。

雪铁龙C4 L

  顺带一提的是,1.6THP引擎还使用了称为“microgroove”的轴瓦微槽加工技术,通过表面精细的微槽增强轴瓦储油能力,保证高效润滑性能;另外还加快了轴瓦与曲轴之间的早期磨合,延长轴瓦寿命。

● 结语:

  大至涡轮增压缸内直喷,小至变排量机油泵和轴瓦微槽加工,不夸张地说,雪铁龙1.6THP引擎的方方面面都让我口悦诚服。再配合上来自日本爱信AISIN的六速自动变速器之后,试驾过程中C4 L的实际行驶表现的确很难再挑得出什么毛病。

雪铁龙C4 L

  在以往的日子里面,我们一直都认为买法国车是一件特别感性的事情,因为所谓的驾驶乐趣、所谓的艺术美感、所谓的浪漫情怀等等,都是难以量化的玩意儿。但从PSA集团终于愿意把THP动力系统拿到国内生产开始,从C4 L这款专门为国内市场打造的车型开始,买法国车其实也可以是一个非常理性的选择。

 

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