全球的节能减排政策在日益严格,汽车厂商们发现使用涡轮增压似乎成为了降低排量的最佳途径。作为汽车品牌,无论主动被动,目前民用轿车已经进入了第四次的内燃机应用革命,在涡轮技术的支持下,排量降低成为了刚性趋势,在性能补偿和性能平衡的解决方案中,2.0T涡轮技术已经成为目前横跨A0至D级车型至关重要普及引擎技术。
目前在中国市场中销售的2.0T发动机车型超过160款,如此庞大的市场也让2.0T发动机成为了每一个品牌当前决定性的技术核心。在不同级别的车型应用上,不同的调教都可以在2.0T发动机上进行普及性的应用。但在160多款车型中,具体的2.0T发动机种类却只有24款,从全球汽车品牌在华的投入状态来看,目前这24款发动机几乎可以代表了目前全球2.0T的性能和技术水准。为此,汽车科技AutoTech特此整理了关于目前中国市场中所有2.0T发动机的技术信息,希望通过单独解析的方式与您分享。
解读中国市场中的2.0T发动机(一):沃尔沃Drive-E
沃尔沃集团:Drive-E Single Turbo
首篇内容我们从沃尔沃集团进行全球布局的Drive-E动力总成说起,原因是正好贴合其沃尔沃S90即将在国内上市,很多人都和我一样,这套全系2.0T的发动机家族有着自己的想法。
沃尔沃在2013推出Drive-E动力总成下的VEA家族,包括三个方面:一是全新的模块化发动机序列(8款发动机,4款汽油,4款柴油),二是由爱信提供的8AT自动变速箱(代号AW TF-81 SC),三是电子随速转向系统。在这之后,沃尔沃将这套动力总成陆续应用到了家族的全部车型上,率先应用于旗下60车系中,即XC60、S60l以及V60三款车型。
在最新旗舰级的沃尔沃S90车型上,这套Drive-E Single Turbo四缸发动机,通过涡轮配合机械增压的方式压榨出了320马力,并且将在未来推出的T8发动机上,沃尔沃利用四缸+电机的模式实现更高的动力输出。这也从侧面表达了,目前沃尔沃Drive-E家族已经形成了模块化的延伸方式,一套动力总成从紧凑级应用到豪华级,并且将2.0T发动机做出了同级别里的新高度,这一点上也得到了沃德十佳发动机的肯定。
Drive-E四缸发动机
Drive-E的四款汽油发动机全为直列四缸,排量均为2.0L,拥有相同的缸径、行程,所有的内部技术接近通用,唯一的差别仅仅是根据发动机的性能不同,本体部件的强度设计不同而已,只是通过匹配不同增压单元,实现动力上的差异化。发动机也通过T3、T4、T5、T6、T8(混动)的标识来划清级别。
将四缸发动机模块化的好处就是采用统一核心,节省了研发周期和成本的同时,也利于提供更好的车内设计空间以及车重的控制。尤其对于应用用沃尔沃XC60及XC90此类中大型SUV上,配合沃尔沃惯用于横置发动机的设计方法,为发动机舱内的布局提供了最佳的环境。
Drive-E T5四缸发动机提供了245匹功率
未来十年内沃尔沃唯一的动力系统
做为可能要服役沃尔沃全系车型十年的动力系统,Drive-E必须要满足三个最近基本的条件:动力的可扩展性、更低的油耗表现、满足未来的排放需求。
基于上面的三大原则,那么对于发动机轻量化、缸内系统的设计是第二技术难关。Drive-E系列发动机全部采用了高压铸铝曲轴箱,内嵌铸铁缸套及球墨铸铁所制的轴承支撑,缸套外层喷涂有一层共晶铝合金,以增强缸套跟铝基缸体的贴合。尽可能满足轻量化的设计初衷,也保证了缸体的硬度。
在缸内喷射技术上,Drive-E系列发动机区别开了常见的歧管喷射(燃油性差)和侧装直喷(排放问题),使用喷油效率和燃烧性更好的中置缸内直喷系统,实现了更低油耗表现的同时也满足了未来可预见的尾气排放要求。
另外在尾气处理、燃油低噪音、高功率密度、热效率以及老化磨损方面,Drive-E系列发动机都围绕着上述的三个核心条件进行了强化。
模块化配合增压系统的新高度
为了基于2.0T四缸发动机实现不同功率的表现,甚至要满足超过两吨重的沃尔沃XC90的需求,增压系统及双增压系统的加入是唯一的出路。
除了旗舰级车型外,Drive-E系列发动机可以只依靠涡轮增压来实现不同功率的调教(T3、T4、T5发动机)。但对于旗舰级高功率的需求(T6发动机),就需要依靠由电子离合器控制的机械增压器在前,涡轮增压器在后,来满足涡轮无法带来的低转速扭矩弥补。当发动机转速上升后,涡轮增压器开始建立压力,机械增压器在电磁离合器的作用下与发动机分离,并停止工作。最终,在T6发动机上可以输出400N·m,235功率,最大320马力的动力输出。
小马大车?让混动也加入Drive-E
即便依靠双增压系统,2.0T四缸已经到达了极限,想继续对抗同级别的高功率市场只能通过混动技术来实现曲线救国。
但沃尔沃对于T8插电式混合动力的设计略有些跳脱于Drive-E家族,其在发动机与离合器之间加入了ISG电机,并基于T6发动机和8AT变速箱的同时,加入电池组以及后置的电机和电控设备,驱动后轴输出65kw的最大功率。而ISG电机主要的功能是取代传统的电机,并当车辆制动时提供能量回收,来为车身下方的电池组充电。
综合了这一套混动技术,Drive-E T8发动机就进一步突破,实现了发动机前置前驱,电机后置后驱,提供640N·m,300kw的功率输出,最大408ps马力的表现,这样的数据几乎可以追赶上当前宝马X5上的4.0 V8发动机。
但更主要的,Drive-E T8插电式混动百公里油耗只有2.6升。
汽车科技AutoTech点评
模块化带来了更低生产成本以及产能保障,技术信息也更容易被人所理解,提供了一个简单的学习认知过程。但Drive-E仍然还需要一段时间来让市场消化,尤其沃尔沃是希望让这套发动机家族在旗舰级车型上有令人满意的表现,面对平行竞手,如何让其的动力表现拥有说服力,这不是一件纸上谈兵的事情。
但必须承认的是,沃尔沃从Drive-E家族开启后,进入了一个彻底的思变过程,不在顽固不化,不在孤注一掷。当2.0T发动机成为民用轿车最大的市场时,Drive-E家族也将带领沃尔沃品牌,与其全新一代的整车SPA平台( 沃尔沃独立研发的可扩展整车平台架构),向前迈进一步。
自此以后,我们将重新认识一个年轻的沃尔沃。
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