混動毫不沾邊 盤點2013沃德十佳發動機

　　【太平洋汽車網 技術頻道】在2012年底，美國權威汽車雜志《Ward’s Auto World》公布了2013年度十佳發動機的評選結果。作為世界知名度最高、最權威的汽車發動機評選，這次最新結果的發布受到了海外媒體的廣泛關注。在這次的評選結果中，首次沒有混合動力發動機、電動發動機及柴油發動機入圍。在榜單中可見增壓發動機過半數，占據了目前市場的主流，或許將來自然吸氣發動機將慢慢退出這個舞臺。入榜機型僅限于北美在售車型所搭載的發動機，有些搭載入榜發動機的車型在國內也有銷售。下面讓我們來稍微了解一下這十款發動機吧。

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● 通用2.0L 渦輪增壓發動機 DOHC L4 LTG

【通用2.0L 渦輪增壓發動機 DOHC L4 LTG】

　　主要搭載車型：凱迪拉克XTS  

【凱迪拉克XTS】 

　　從特有技術上看，雙渦管渦輪增壓技術、缸內直噴技術、DVVT、活塞噴霧冷卻技術、兩級可變排量機油泵技術等在這款發動機上均有采用。是2013沃德十佳發動機上采用最多的一款發動機。

　　一般四缸發動機的點火順序為1-3-4-2。為了將相鄰點火的氣缸排出的廢氣分開，將雙渦管設計成1、4缸的排氣歧管為一路，2、3缸排氣歧管為一路。這樣就能減少相鄰點火氣缸的排氣干涉。廢氣的能量很好地被用來推動渦輪。更小截面積的管路設計也提高了廢氣的流速，使渦輪在發動機低轉速下就能很好地響應，減小了渦輪遲滯的現象。 

 
【雙渦管單渦輪增壓器】

　　值得一提的是這款通用2.0L渦輪增壓發動機采用了活塞噴霧冷卻技術。活塞噴霧冷卻技術在大功率柴油發動機上比較常見。當活塞運行下止點附近時，噴嘴會向活塞內側噴射機油，冷卻活塞。

 
【活塞噴霧冷卻技術】

　　另外這款發動機還采用了兩級可變排量機油泵技術，其實就是在發動機的潤滑系統中裝載一個兩級變流量機油泵，這個機油泵可以根據發動機的不同工況提供不同的機油壓力，從而達到減少不必要的動力消耗的目的。

● 斯巴魯2.0L(自然吸氣) FA水平對置發動機 DOHC L4  

【斯巴魯2.0L(自然吸氣) FA水平對置發動機 DOHC L4】 

　　主要搭載車型：2013款斯巴魯BRZ

 
【2013款斯巴魯BRZ】

　　斯巴魯BRZ匹配的是6速手動或6速手自一體變速器。豐田86也同樣搭載了此款發動機。

　　這款水平對置發動機，對于車身重心的降低非常有利，特別適合講求高性能的運動汽車。值得一提的是，此款發動機還采用了混合噴射技術，所謂的混合噴射就是一個氣缸采用兩個噴油嘴，一個噴油嘴直接插入氣缸，另一個噴油嘴則安裝在傳統的進氣道內，這就保證了發動機在低負荷時有良好的燃油經濟性，在高負荷時有出色的動力性。此外，此款發動的缸徑行程比竟然為1，這種設計這是為了讓發動機實現更高的效率，兼顧了性能、油耗以及排放。

● 奧迪3.0L TFSI 機械增壓發動機 DOHC V6  

【3.0TFSI 機械增壓發動機 DOHC V6】 

　　主要搭載車型：奧迪S5 Coupe(國內在售車型為奧迪S5、Q7、A8L等)

 
【奧迪S5 Coupe】

     缸內直噴一直都是大眾乃至奧迪的拿手好戲。這款發動機除了采用缸內直噴技術外還采用了機械增壓技術。所不同的是這款發動機裝載的是羅茨式機械增壓器。兩個四葉轉子能以每分鐘23，000轉的速度為發動機提供壓縮空氣。

 
【羅茨式機械增壓器】

     對于發動機增壓器，機械增壓在響應速度上比渦輪增壓更有優勢。一般來說，充進氣缸的空氣量越大，可參與燃燒的燃油也越多，提供的動力也越強勁。在這臺發動機中增壓器與氣缸之間是用一段比較短的氣管連接，這樣壓縮空氣的壓力降也較小，油門響應速度也會加快。此外長行程能夠實現動力的低轉速高扭矩輸出，也有利于延長發動機壽命。搭載此款發動機的奧迪S5 Coupe只需4.9秒就能完成0-100km/h的加速。在過去的四年中，此款發動機均獲得“十佳發動機”稱號這可以看出奧迪3.0TFSI的實力不可小覷。

● 寶馬3.0L N55 渦輪增壓發動機 DOHC L6

 
【寶馬3.0L N55 渦輪增壓發動機 DOHC】 

　　主要搭載車型：寶馬135is(國內在售車型為寶馬335i/335Li 535Li等車型)　

　  
【寶馬135is】

　　N55發動機是寶馬在2010年推出的，并且在當年該發動機就被入選了沃德十佳發動機，算上今年，N55發動機已經是連續三年獲得“沃德十佳發動機”稱號了。這款發動機集雙渦管單渦輪、電子氣門、Double VANOS等多種技術與一身。在發動機5800rpm時輸出最大功率324PS(238kW)，1300-5000rpm時輸出最大扭矩429N·m，可見最大扭矩的輸出區間也比較大。

　　N55發動機是一臺直列六缸發動機，它采用的雙渦管單渦輪如下圖所示，雙渦管可以清楚的看到。 

【雙渦管單渦輪】  

　　雙渦管單渦輪增壓器設計有兩個排氣口，中間的渦輪格把排氣口分成兩個部分。

　　雙渦管單渦輪增壓器與普通單渦管增壓器的區別如圖所示。

 
【雙渦管單渦輪增壓器與普通增壓器的比較】

　　我們都知道，六缸發動機的點火順序一般為1-5-3-6-2-4缸，單渦管單渦輪增壓器的排氣岐管讓所有氣缸排氣管連在一起，匯合之后推動渦輪。雖說這種設計比較簡單，成本低廉，但是這種設計在單個氣缸工作時，產生氣體的脈沖諧振，影響其他缸體的排氣效率，使下一個將要工作的氣缸回壓增大。而雙渦管單渦輪增壓器完全擺脫了過大回壓帶來的進氣下降問題。如下圖所示，1缸2缸3缸排氣通過一個渦管排氣，4缸5缸6缸則通過另一個渦管排氣，兩組排氣互不相干。

　　當1缸完成做功循環后，接下來是5缸做功，由于1缸和5缸的排氣管不相連，所以互相之間沒有干涉影響。5缸做功完畢之后是3缸做功，這里還是互相不干擾，3缸再之后是6缸，6缸再之后是2缸，2缸再之后是4缸，4缸再之后是1缸，反復循環，每次做功和進氣都不受影響，達到最大的進氣量。新君威2.0T L4也采用了雙渦管單渦輪技術。最大功率達到220PS最大扭矩達到350N·m。雙渦管技術讓新君威擁有同級別單渦管2.0T 輕易達不到的350N·m扭矩。相信今后會有越來越多的渦輪車裝配雙渦管單渦輪來提高效率的。

● 寶馬2.0L N20 渦輪增壓發動機 DOHC L4

【寶馬2.0L N20 渦輪增壓發動機 DOHC L4】 

　　主要搭載車型：寶馬328i(國內在售車型為寶馬320i/320Li 328i/328Li等車型)　

 
【寶馬328i】

　　此次獲獎的N20發動機為高功率版本，N20發動機還有一個低功率版本(184PS，270N·m)。N20發動機與N55發動機一樣采用了雙渦管單渦輪、缸內直噴和Valvetronic電子氣門技術。換句話說，就是N55的6缸變為N20的4缸發動機，它們兩者之間有很多配件可以通用。寶馬的這種設計理念可以大大降低了新發動機的研發成本。當然這并不是說沒有創新，N20發動機也有一些創新性的技術，比如氣缸表面的電弧絲噴涂工藝，該工藝噴涂后所形成的微孔表面可以減小活塞運行時的摩擦。

　　N20發動機還首次應用了曲軸偏置技術，所謂的曲軸偏置是指曲軸的軸線向氣缸中心面的一側偏置，曲軸偏置的設計可以在做功行程時，讓連桿更接近于垂直狀態，這樣可以更多地將燃燒產生的壓力作用于曲軸，同時也減小了活塞在氣缸壁上的壓緊力和摩擦，從而提高活塞運動時的效率。

　　由于四缸發動機的做功間隔相比六缸發動機大，所以四缸發動機在運轉平順性方面較差。為了改善四缸發動運轉平順性，N20發動機采用了雙平衡軸技術。在發動機曲軸的下方，是一個疊加布置的雙平衡軸機構，它由曲軸通過鏈條進行驅動可以最大程度地提升發動機運轉的平順性。

 
【N20發動機上的雙平衡軸】

　　此外，N20發動機還采用了如可變排量機油泵、電動水泵等技術。

 
【可變排量油泵】

● 克萊斯勒3.6L(自然吸氣)Pentastar DOHC V6

【克萊斯勒3.6L(自然吸氣)Pentastar DOHC V6】 

　　主要搭載車型：道奇RAM 1500

 
【道奇RAM 1500】

　　克萊斯勒的這臺名為Pentastar的3.6L自然吸氣式V6發動機來頭不小，凝聚著克萊斯勒集團的心血。從2010年起已經是第4年榮獲沃德十佳發動機的稱號了。道奇Ram1500皮卡正是搭載此款發動機的車型，而這臺發動機也正是2013款道奇Ram1500唯一指定的發動機。它憑著強勁的動力性以及良好的燃油經濟性，順應節能環保時代發展潮流，老款的V6發動機已被它代替。在動力方面，發動機6350rpm輸出最大功率為286PS(210kW)，在4400rpm時輸出峰值扭矩353N·m。從數據上來看，3.6L排量的自然進氣發動機和那些增壓發動機比起來，確實顯得不夠令人震撼，在沃德十佳發動機的名單里并不能算多么突出。

 
【克萊斯勒3.6L(自然吸氣)Pentastar DOHC V6示功圖】

　　但是從發動機示功圖中可以看出，這款發動機的動力輸出還是比較平順，在1800-6350轉速區間內都可以輸出90%以上的扭矩。或許這就是此款發動機獲得“沃德十佳發動機”稱號的撒手锏。

● 福特2.0L EcoBoost渦輪增壓發動機 DOHC L4

【福特2.0L EcoBoost渦輪增壓發動機 DOHC L4】 

　　主要搭載車型：福特福克斯ST/Taurus(國內在售車型為蒙迪歐-致勝、銳界等車型)

 
【福特福克斯ST】

 
【福特Taurus】

　　福特的EcoBoost 2.0T發動機已經兩年登榜。渦輪增壓、缸內直噴已經是現代汽車發展的主流，小排量帶增壓機種已經漸漸普及。福特的EcoBoost 2.0T發動機也是通過小排量帶渦輪增壓的技術手段來提升發動機的效率。眾所周知，普通的渦輪增壓器在發動機轉速較低的時候，渦輪增壓器是無法工作的，因為此時發動機產生的排氣能量不足以推動排氣渦輪轉動，這也就產生了渦輪遲滯現象。福特的EcoBoost 2.0T發動機采用的渦輪增壓技術是使用了低慣量轉子，這使得渦輪葉片很容易就被廢氣驅動，在發動機低轉速稀少的廢氣排出都能很有效的驅動渦輪轉動。在傳統渦輪增壓發動機上的渦輪“遲滯效應”得到了有效的改善。

● 福特5.8L 機械增壓發動機 DOHC V8

【福特5.8L 機械增壓發動機 DOHC V8】 

　　主要搭載車型：2013款福特Shelby GT500

 
【2013款福特Shelby GT500】

　　福特這款5.8L V8機械增壓發動機是本次沃德十佳發動機中排量最大、功率最大以及扭矩最大的一臺發動機。在強大動力的背后，此款發動機僅采用了機械增壓技術。所謂機械增壓就是增壓器壓縮機的驅動力來自發動機曲軸。一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪，以曲軸運轉的扭力帶動增壓器，達到增壓目的。機械增壓與渦輪增壓在動力輸出上有著明顯的區別，機械增壓有接近自然進氣的線性輸出，所輸出的動力比較平順，因為機械增壓的作動原理，使其在低轉速下便可獲得增壓。增壓的動力輸出也與曲軸轉速成一定的比例，即機械增壓引擎的動力輸出隨著轉速的提高，也隨之增強。因此機械增壓引擎的出力表現與自然氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。此款發動機在6250rpm輸出最大功率為659PS(485kW)，在4000rpm時輸出峰值扭矩為813N·m。

 
【10米級別城市公交車】

　　從扭矩數值上看，此款發動機足以驅動一臺10米級別的城市公交車正常運行。這款發動如此強大的動力輸出會給發動機帶來高溫，該發動機采用了更大流量的水泵、冷卻風扇和中冷器為其高效率提供保證。

● 本田2.4L(自然吸氣) DOHC L4 (K24W3)

【本田2.4L(自然吸氣) DOHC L4 (K24W3)】 

　　主要搭載車型：2013款本田雅閣運動版

 
【2013款本田雅閣運動版】

　　本田在連續三屆缺席沃德十佳榜單的情況下，在2013年度的十佳發動機榜單中，本田竟以占據兩席的成績凱旋。這款本田2.4自然吸氣發動機最大的亮點就是采用缸內直噴技術，這是本田在北美市場第一款采用缸內直噴技術的汽油發動機。

 
【缸內直噴技術】

　　K24W3依然沿用了K24系列發動機DOHC i-VTEC技術(DOHC指雙頂置凸輪軸)，集合了連續可變氣門正時技術(VTC)與可變氣門升程技術(VTEC)。雅閣運動版上的K24W3是K24W發動機中功率最高的版本，擁有192PS(141kW)的最大功率和247N·m的最大扭矩。從市場的反饋來看，此款發動機雖沒有采用增壓技術，但是它的動力性和經濟性水平都表現不俗。

● 3.5L(自然吸氣) DOHC V6(J35Y1)

 
【本田3.5L(自然吸氣) DOHC V6(J35Y1)】

　　主要搭載車型：2013款本田雅閣V6車型

 
【2013款本田雅閣V6車型】 

　　此次登榜的J35發動機是其最新型號J35Y，相比前面那臺K24W，同屬“EARTH DREAMS”系列的J35Y發動機就沒有那么多明顯的改變了，3.5L排量少了增壓技術自然就沒有令人震撼的動力參數，也沒有缸內直噴技術，一如既往的沿用原來那個頂置凸輪軸的結構。

　　J35Y型發動機在技術方面比較獨特的就是它的可變氣缸管理技術VCM(Variable Cylinder Management)，所謂的VCM就是能夠在3缸、4缸和全6缸三種工作模式間自動切換。但是本田在新的J35Y上對VCM的模式做了精簡和優化，只留下了“3缸”和“6缸”模式，在車輛起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的工況下，全部6個氣缸投入工作;在發動機低負荷工況下，系統僅運轉一個氣缸組，即3個氣缸;從而大大降低了燃油消耗。這款3.5L V6還是迄今為止動力最強勁的本田發動機，其油耗還比上代雅閣3.0車型降低了7%。