[汽車之家 發(fā)動(dòng)機(jī)拆解]  發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排是大勢(shì)所趨，全球各大汽車廠商為順應(yīng)潮流，紛紛推出小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)以贏得市場(chǎng)先機(jī)。一直被認(rèn)為是熱衷于大排量發(fā)動(dòng)機(jī)的美國廠商，在近年來也積極進(jìn)行小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作。福特就是其中一個(gè)例子，其最新的1.5T EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)（下稱“福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)”）率先在2013款長(zhǎng)安福特蒙迪歐上搭載。長(zhǎng)安福特蒙迪歐上市后，該1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)也陸續(xù)搭載在翼虎、�？怂挂约敖鹋Ｗ�等長(zhǎng)安福特主力車型之上。今天我們要拆解的就是這款福特1.5T小排量渦輪增壓缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。它究竟有怎樣的特點(diǎn)，下面我們通過拆解來一探究竟。

● 福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的那些事

　　歐洲排放法規(guī)一直以來都非常嚴(yán)格，倒逼著廠商改進(jìn)其發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)以減少排放。所以福特歐洲技術(shù)團(tuán)隊(duì)在開發(fā)低排放發(fā)動(dòng)機(jī)方面有著更多成熟的經(jīng)驗(yàn)。今天我們要拆解的這款1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)就是由福特歐洲技術(shù)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的一款小排量渦輪增壓缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　這款福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)是一款全球發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，這意味著它的排放水平能滿足世界各國的排放指標(biāo)。而在把發(fā)動(dòng)機(jī)投放到某個(gè)具體市場(chǎng)的時(shí)候，必須進(jìn)行相應(yīng)的國產(chǎn)化調(diào)校，以滿足當(dāng)?shù)氐氖褂铆h(huán)境。中國幅員遼闊，國土緯度跨度大，海拔落差和溫差較大。負(fù)責(zé)國產(chǎn)化調(diào)校的發(fā)動(dòng)機(jī)工程師必須到寒冷的牙克石、炎熱的海南以及空氣稀薄的青藏高原等地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)各參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在中國國內(nèi)的任何一個(gè)地方都能高效穩(wěn)定地工作。

　　1.6T發(fā)動(dòng)機(jī)配置的是外置空冷式中冷器，排氣歧管并沒有集成在氣缸蓋內(nèi)；而1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)在配置上則更為主流，采用了集成于進(jìn)氣歧管內(nèi)的水冷式中冷器以及把排氣歧管集成到氣缸蓋之內(nèi)。這款福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)可以看作是1.6T的改進(jìn)型號(hào)，采用了更多的主流技術(shù)。

　　該1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)縮小了0.1L排量，但動(dòng)力有增無減（最大功率多了4馬力，峰值扭矩?cái)?shù)值保持不變）。在中國，搭載1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛消費(fèi)稅為3%，而搭載1.6T發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛消費(fèi)稅為5%。少了0.1L排量省下來的2%稅費(fèi)，讓搭載1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的福特車型定價(jià)上擁有更高的靈活性，從而有利于提升車型的競(jìng)爭(zhēng)力。可以看出，福特進(jìn)行該發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品規(guī)劃的時(shí)候就已經(jīng)對(duì)中國的稅收政策進(jìn)行過考量。（車輛消費(fèi)稅是包含在車價(jià)內(nèi)的，由車企向國家繳交）

　　福特并沒有跟隨力推雙離合的大眾，為該1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的是一款6擋自動(dòng)變速箱，這也是我所喜聞樂見的事情。畢竟，產(chǎn)品種類多了，消費(fèi)者的選擇余地也就更大了。況且，現(xiàn)在主流的6擋自動(dòng)變速箱的性能與傳動(dòng)效率并不低，在換擋平順性以及耐用性方面又有著不錯(cuò)的表現(xiàn)，不失為一個(gè)值得推薦的配置。

　　 在搭載福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的同級(jí)別車型中，搭載1.4T、1.5T和1.6T發(fā)動(dòng)機(jī)的車型都不在少數(shù)。通用1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)與福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)由于排量接近，形成了直接競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，而大眾1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)和雪鐵龍1.6T發(fā)動(dòng)機(jī)同樣是兩個(gè)有力競(jìng)爭(zhēng)者。

　　福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)更偏重于功率輸出。相比其他廠商的1.4T、1.5T以及1.6T發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出都占有明顯的優(yōu)勢(shì)。在扭矩輸出方面，福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出符合主流1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)有的水平。

　　搭載在長(zhǎng)安福特車型上的這款1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)由長(zhǎng)安福特汽車有限公司生產(chǎn)。我們此次拆解的這款發(fā)動(dòng)機(jī)為拆解教學(xué)樣機(jī)，部分零件與量產(chǎn)機(jī)型稍有差別。事不宜遲，下面我們就對(duì)這款發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行徹底拆解吧！

● 頂置直噴系統(tǒng)

　　福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)采用了頂置缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，高壓汽油噴嘴位于燃燒室頂部。與側(cè)置噴嘴不同，頂置噴嘴不會(huì)把汽油噴射到氣缸壁上，也就避免了“濕壁現(xiàn)象”的發(fā)生。濕壁現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致機(jī)油稀釋、燃油經(jīng)濟(jì)性下降以及排放上升等問題。

● 渦輪增壓系統(tǒng)

　　福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)采用的渦輪增壓器由博格華納提供，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)15萬rpm。該發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)的最大增壓壓力可達(dá)1.5Bar。與大眾1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)、通用1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，該發(fā)動(dòng)機(jī)采用了能夠提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的集成式排氣歧管。

　　相比渦輪增壓系統(tǒng)，福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的頂置直噴系統(tǒng)更具“含金量”。 活塞頂?shù)膸缀卧煨汀�噴嘴噴出油束的角度、火花塞的位置、進(jìn)排氣流的組織以及后期對(duì)燃燒系統(tǒng)的驗(yàn)證都需要花費(fèi)大量的時(shí)間，同時(shí)需要豐富的經(jīng)驗(yàn)積累。

● 進(jìn)排可變氣門正時(shí)系統(tǒng)

　　進(jìn)排氣可變氣門正時(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是可以通過大角度的進(jìn)排氣門重疊角，利用新鮮空氣把燃燒廢氣清除出氣缸來提升燃燒效率和動(dòng)力輸出。在歧管噴射發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用大角度進(jìn)排氣門重疊角，有可能會(huì)導(dǎo)致來自進(jìn)氣門的新鮮混合氣由排氣門白白流走從而造成燃油的浪費(fèi)，增加了油耗。而缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)則無上述顧慮，可以控制噴油時(shí)機(jī)，在掃氣過程中不噴油，使得用于掃氣的氣體為不含汽油的新鮮壓縮空氣，在清除燃燒廢氣的同時(shí)并不增加油耗。這也是現(xiàn)在主流直噴發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油高效的其中一個(gè)原因。

● 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的氣門驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)

　　福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜但摩擦系數(shù)更低的滾子搖臂氣門驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，而是采用了結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的氣門頂筒式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。但通過凸輪軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這套氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有效地滿足了相應(yīng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了成本與效益的平衡。

　　正時(shí)皮帶的使用對(duì)于降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音有一定的益處。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用了結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的頂筒式氣門驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，但在凸輪以及氣門座圈上都采取了一些減摩以及提升耐久性的設(shè)計(jì)。進(jìn)排氣可變氣門正時(shí)系統(tǒng)的采用使得該發(fā)動(dòng)機(jī)能夠靈活控制進(jìn)排氣門重疊角，讓發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷下排氣更順暢，同時(shí)也讓從進(jìn)氣門進(jìn)入的新鮮空氣能夠把氣缸內(nèi)的廢氣徹底“清除”，提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的效能。

● 缸體/氣缸蓋上加強(qiáng)結(jié)構(gòu)

　　福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)上采用了一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來加強(qiáng)缸體的強(qiáng)度。發(fā)動(dòng)機(jī)整體強(qiáng)度的提升除了提升發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命外，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH特性也有一定的益處。

● 獨(dú)特的冷卻液槽、缸筒網(wǎng)紋、機(jī)油噴嘴

　　除了上述的缸體增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體還有更多獨(dú)特的設(shè)計(jì)，缸筒之間的淺槽就是其中之一。

● 集成式中冷器

　　 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的第一步就是從環(huán)境中吸入空氣，而對(duì)于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)而言，來自環(huán)境的空氣首先會(huì)經(jīng)過渦輪增壓，提高氣壓后才會(huì)被送進(jìn)氣缸。渦輪壓氣機(jī)上的葉片對(duì)空氣做功會(huì)使得空氣溫度升高。為進(jìn)一步提升壓縮空氣的密度，增加進(jìn)入氣缸的氧氣量，提升發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中會(huì)有一個(gè)被稱之為“中冷器”的裝置，它的作用就是為增壓空氣降溫。有數(shù)據(jù)表明，在相同的空燃比條件下，增壓空氣的溫度每下降10攝氏度，發(fā)動(dòng)機(jī)功率就能提高3%～5%。

　　福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋和缸體上都采用了大量的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體強(qiáng)度。而缸筒之間的冷卻液槽以及曲軸軸承蓋支架這兩項(xiàng)設(shè)計(jì)非常特別，在其他同級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)上較為少見。

● 為啟停系統(tǒng)服務(wù)的真空儲(chǔ)壓罐

　　我們?cè)诟Ｌ?.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管上方看到了如圖所示的一個(gè)盒子。這個(gè)盒子其實(shí)是一個(gè)真空儲(chǔ)壓罐，它與真空泵相連，作用是存儲(chǔ)剎車助力泵所需的負(fù)壓。那為什么其他車型很少看到這個(gè)裝置呢？

● 機(jī)械式變排量機(jī)油泵

　　福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是機(jī)械式變排量機(jī)油泵，通過內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了兩級(jí)排量可變。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)油泵排量保持較低水平以減少功率損失；在中高轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)油泵排量達(dá)到最大，為發(fā)動(dòng)機(jī)各摩擦副提供足夠的潤滑。

● 漲斷連桿、鑄造曲軸

　　與我們拆解過的很多主流合資廠商的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)采用了成本較高的漲斷式連桿。而其曲軸則采用了鑄造曲軸，而且為了實(shí)現(xiàn)輕量化，僅設(shè)計(jì)了四塊平衡塊。

全文總結(jié)：

　　這款由福特歐洲團(tuán)隊(duì)開發(fā)的1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)在中國投產(chǎn)前進(jìn)行了各種臺(tái)架實(shí)驗(yàn)以及數(shù)十萬公里的裝車路試，保證了該發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫、高寒、高海拔等極端使用環(huán)境下的高穩(wěn)定性以符合中國境內(nèi)復(fù)雜的用車環(huán)境。與這款福特1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的是6擋自動(dòng)變速箱，在換擋平順性和耐用性上都有不錯(cuò)的表現(xiàn)，也迎合中國消費(fèi)者對(duì)舒適性和產(chǎn)品耐用性方面的較高要求。（圖/文/攝 汽車之家 常慶林）

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