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来得晚但却黑科技满满 北京汽车魔方1.5T魔盒拆解

  • 原创
  • 作者: 吕庚
  • 2022-06-15 00:00

现在的汽车已经逐步朝着智能化、电动化的方向发展。越来越多的造车新势力,乘着新能源的东风,开始逐渐将汽车从交通工具转化为科技产品。但是对于那些执拗的老牌车企而言,现在的新能源与电动化只是一个必须割裂的过程,继续深挖汽油机或者说继续强化在内燃机市场的实力,才是一直不变的课题。也是在为未来新能源方向积累技术实力。

当下,想要满足环保、经济性和动力性等多种需求汽油机就必须向着小排量涡轮增压和高热效率的方向发展,这也催促着国内的有技术实力的企业不断自主研发来满足日益严苛的市场需求和法规要求。这其中,长安、上汽、长城奇瑞等品牌都已推出了适合当下需求的小排量涡轮增压发动机,并且大量应用于品牌下的各款车型。作为同样老牌的北汽,也于近日正式解析了旗下SUPER POWER平台系列发动机。

该平台共有三款不同机型,分为S/H/E三个系列,其中S系列主打动力性能,最大功率可达164kW,最大扭矩可达350Nm。H系列主打动力和经济型,最大功率138kW,最大扭矩305Nm。E系列,主打经济型,未来或将会与混动系统搭配,热效率高达43%,最大功率105kW,最大扭矩210Nm。

三款机型中,H系列发动机将率先落地,将搭载在BEIJING品牌全新车型魔方上。这款发动机兼顾了动力性能以及经济性表现,在功率、扭矩、热效率、NVH等数据上相比同级其它同排量发动机有着一定的数据优势。

能够拥有如此高效的数据,自然少不了黑科技以及多种技术的协同作用。在动力参数领先同排量对手的背后,这台1.5T发动机首搭VGT增压器,让动力响应更加迅速。

我们都知道,小排量涡轮增压发动机,为了保证动力储备以及最大程度降低涡轮迟滞,往往都会选择小惯量涡轮或是尺寸较小的涡轮增压器。虽然解决了上述两个问题,但是带来的最直接的反馈就是初段加速响应会显得迟钝一些,为了解决这一问题,BEIJING魔核发动机,通过VGT增压器的使用来解决了以上两个矛盾。VGT增压器能够在发动机低转速时,导流叶片打开的角度较小,导入涡轮处的空气流速会加快,从而更容易推动涡轮转动,减少涡轮迟滞,使发动机低速时动力响应更快,低速加速能力更强,随着转速的提升和排气压力的增大,导流叶片也逐渐增大打开角度,减小排气压力,从而获得更强的动力输出,达到大涡轮的增压效果。

当然了想要达到高能的动力和高效的经济性,还不是一个增压器就可以解决的,为了满足经济性以及动力性能,魔核1.5T发动机,还对进气机构、燃油喷射系统做了新的设计。进气部分,通过采用直气道+收喉口设计,配合上Masking结构,实现了进气滚流比的提升。简单来说,就是在进气气门位置加入一个梯形的设计,来改变空气的流动方向,达到更好的空气滚流效果。看似不起眼,但是对于发动机效率的提升却十分显著。

350bar的高压喷射系统,也是当前主流的喷油喷射系统,魔核1.5T发动机也使用了这一技术,但是为了配合整体发动机效率,对于喷油孔排布和雾化方案等,BEIJING工程师根据发动机特性进行了调整优化。

好的技术加持还需要总体的运行系统来实现,这就如同手机一样,强大的硬件如果没有一个好的系统支持,也是无济于事的。这一次,这台魔核1.5T发动机,在整合诸多黑科技后,加入了米勒循环技术。米勒循环的最大特性就是,发动机的膨胀比大于压缩比。进气过程中进气压力升高,降低了小负荷的泵气损失,压缩过程,压缩上止点的温度得以降低,配合上10.7的压缩比,整机实现了相比以往机型更好的燃油经济性。

我们都知道,发动机冬季的燃油经济性会变得更差,主要是因为发动机需要更长的时间达到最佳工作温度,较长“热车时间”增加了发动机负荷,降低了发动机效率。而且,还造成了一个流传至今的争议问题,冬天到底需不需要热车!这一次魔核1.5T发动机,很好的解决了这一问题,魔核1.5T发动机采用了首创的30mm浅水套设计,来提升暖机速度。除此之外,水泵中集成两个节温器,一个布置在发动机进水口,控制发动机进水量,从而控制发动机工作温度,另一个布置在缸体出水口,控制缸体出水温度,使缸体壁温短时间达到最佳工作温度,降低油耗,优化排放性能;两个节温器使缸体和缸盖形成独立循环系统。

动力性和经济性如果看做发动机两个硬指标,或者说是消费者最直观看重的两个指标的话,以上技术的加持可以看做是为这台魔核1.5T发动机叠上了很多增益BUFF,而从物理角度来看,改变一些机械结构的物理特性,来提升效率则是更加直观或者说是更“直男审美”的技术手法。在这一点上,魔核1.5T发动机提供了多达16项的减摩技术和21项静音技术。

在16项减摩技术中,曲轴偏置可谓是比较直观且高效的一项设计,曲轴偏置是指曲轴的轴线向气缸中心面的一侧偏置,曲轴偏置可以使气缸做功时连杆更接近于垂直状态,这样可以更多的将燃烧产生的压力作用于曲轴,减小活塞在气缸壁上的压紧力和摩擦,提高活塞运动时的效率。

曲轴和缸体优化,自然也少不了曲轴油封的加强。相比以往氟橡胶材质和弹簧油封都有着较高的摩擦系数,换为PTFE材质后这一系数大幅降低。摩擦系数约为氟橡胶油封的1/40,动摩擦扭矩比弹簧油封降低60%~70%。

除了这两项显而易见的技术外,像诸如滚动轴承、滚子挺柱、滚子挺杆等“深藏不露”的优化也出现在魔核1.5T发动机的凸轮轴气门摇臂等位置。

发动机的NVH性能,往往总是被用户忽略的一项重要指标,但是这项指标却是工程师致力提升的一个重点。魔核1.5T这一次能够荣获十佳发动机殊荣也与57.5分贝的极致NVH密不可分。而为了提升这一项的数据指标,也是进行了超过21项的优化。这也可以从两个方面去看,第一就是在主动隔音部分,比如采用更软的橡胶包覆一些结构件,同时增加垫片来降低通过噪音;使用离心摆式双质量飞轮,降低转速波动带来的振动。除了这些,更多的是在结构和材质上的优化,比如使用了铝合金材质油底壳,并且通过梯形设计以及增加加强筋,来降低这种类空腔结构的噪音放大效果。在很多结构覆盖件上使用蜂窝设计来起到稳定结构和降低噪音的效果。另外,像机油泵内部采用不等距的扇叶、悬置机构和发动机缸体模态提升等,都将整机NVH性能大幅提升。

新车前脸采用了贯穿的前饰条来连接两个犀利的灯组,采用了双色拼接,同时前脸应用点阵分布的设计来烘托整体科技感。

在车身侧面,整车采用了比较圆润的设计风格,车身没有太多繁杂的线条,搭配上隐藏式的门拉手以及电子后视镜,车尾部分采用贯穿尾灯,并融入熏黑的元素,车身尺寸为4620/1886/1680mm,轴距2735mm。

内饰方面,新车的风格同样强调了未来科技感,前部仪表台采用贯穿的出风口,同时加入了高亮饰条,融入鸿蒙OS系统后,车机功能进一步增强。

通过这款发动机的解读,能够看出作为老牌车企的BEIJING做到了厚积薄发,虽然推出同类发动机的时间要晚于其它品牌,但是从技术成熟度以及整机优化程度上来说,这些提升对得起这份等待。未来魔方车型将首搭该款发动机,实际表现让我们共同期待。

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