[汽車之家 發(fā)動機拆解]  發(fā)動機節(jié)能減排是大勢所趨，全球各大汽車廠商為順應潮流，紛紛推出小排量渦輪增壓發(fā)動機以贏得市場先機。一直被認為是熱衷于大排量發(fā)動機的美國廠商，在近年來也積極進行小排量渦輪增壓發(fā)動機的研發(fā)工作。福特就是其中一個例子，其最新的1.5T EcoBoost發(fā)動機（下稱“福特1.5T發(fā)動機”）率先在2013款長安福特蒙迪歐上搭載。長安福特蒙迪歐上市后，該1.5T發(fā)動機也陸續(xù)搭載在翼虎、�？怂挂约敖鹋Ｗ�等長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)動機。它究竟有怎樣的特點，下面我們通過拆解來一探究竟。

● 福特1.5T發(fā)動機的那些事

　　歐洲排放法規(guī)一直以來都非常嚴格，倒逼著廠商改進其發(fā)動機設計以減少排放。所以福特歐洲技術(shù)團隊在開發(fā)低排放發(fā)動機方面有著更多成熟的經(jīng)驗。今天我們要拆解的這款1.5T發(fā)動機就是由福特歐洲技術(shù)團隊設計的一款小排量渦輪增壓缸內(nèi)直噴發(fā)動機。

　　這款福特1.5T發(fā)動機是一款全球發(fā)動機產(chǎn)品，這意味著它的排放水平能滿足世界各國的排放指標。而在把發(fā)動機投放到某個具體市場的時候，必須進行相應的國產(chǎn)化調(diào)校，以滿足當?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。負責國產(chǎn)化調(diào)校的發(fā)動機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發(fā)動機管理系統(tǒng)各參數(shù)進行相應調(diào)整，保證發(fā)動機在中國國內(nèi)的任何一個地方都能高效穩(wěn)定地工作。

　　1.6T發(fā)動機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)動機在配置上則更為主流，采用了集成于進氣歧管內(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)動機可以看作是1.6T的改進型號，采用了更多的主流技術(shù)。

　　該1.5T發(fā)動機縮小了0.1L排量，但動力有增無減（最大功率多了4馬力，峰值扭矩數(shù)值保持不變）。在中國，搭載1.5T發(fā)動機的車輛消費稅為3%，而搭載1.6T發(fā)動機的車輛消費稅為5%。少了0.1L排量省下來的2%稅費，讓搭載1.5T發(fā)動機的福特車型定價上擁有更高的靈活性，從而有利于提升車型的競爭力�？梢钥闯�，福特進行該發(fā)動機產(chǎn)品規(guī)劃的時候就已經(jīng)對中國的稅收政策進行過考量。（車輛消費稅是包含在車價內(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)動機匹配的是一款6擋自動變速箱，這也是我所喜聞樂見的事情。畢竟，產(chǎn)品種類多了，消費者的選擇余地也就更大了。況且，現(xiàn)在主流的6擋自動變速箱的性能與傳動效率并不低，在換擋平順性以及耐用性方面又有著不錯的表現(xiàn)，不失為一個值得推薦的配置。

　　 在搭載福特1.5T發(fā)動機的同級別車型中，搭載1.4T、1.5T和1.6T發(fā)動機的車型都不在少數(shù)。通用1.5T發(fā)動機與福特1.5T發(fā)動機由于排量接近，形成了直接競爭態(tài)勢，而大眾1.4T發(fā)動機和雪鐵龍1.6T發(fā)動機同樣是兩個有力競爭者。

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

　　搭載在長安福特車型上的這款1.5T發(fā)動機由長安福特汽車有限公司生產(chǎn)。我們此次拆解的這款發(fā)動機為拆解教學樣機，部分零件與量產(chǎn)機型稍有差別。事不宜遲，下面我們就對這款發(fā)動機進行徹底拆解吧！

● 頂置直噴系統(tǒng)

　　福特1.5T發(fā)動機采用了頂置缸內(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)象會導致機油稀釋、燃油經(jīng)濟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)動機采用的渦輪增壓器由博格華納提供，最高轉(zhuǎn)速可達15萬rpm。該發(fā)動機渦輪增壓系統(tǒng)的最大增壓壓力可達1.5Bar。與大眾1.4TSI發(fā)動機、通用1.4T發(fā)動機一樣，該發(fā)動機采用了能夠提升發(fā)動機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)動機的頂置直噴系統(tǒng)更具“含金量”。 活塞頂?shù)膸缀卧煨�、噴嘴噴出油束的角度、火花塞的位置、進排氣流的組織以及后期對燃燒系統(tǒng)的驗證都需要花費大量的時間，同時需要豐富的經(jīng)驗積累。

● 進排可變氣門正時系統(tǒng)

　　進排氣可變氣門正時技術(shù)的優(yōu)勢是可以通過大角度的進排氣門重疊角，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力輸出。在歧管噴射發(fā)動機上應用大角度進排氣門重疊角，有可能會導致來自進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，增加了油耗。而缸內(nèi)直噴發(fā)動機則無上述顧慮，可以控制噴油時機，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并不增加油耗。這也是現(xiàn)在主流直噴發(fā)動機節(jié)油高效的其中一個原因。

● 結(jié)構(gòu)簡單的氣門驅(qū)動結(jié)構(gòu)

　　福特1.5T發(fā)動機并沒有采用結(jié)構(gòu)復雜但摩擦系數(shù)更低的滾子搖臂氣門驅(qū)動結(jié)構(gòu)，而是采用了結(jié)構(gòu)相對簡單的氣門頂筒式驅(qū)動結(jié)構(gòu)。但通過凸輪軸的優(yōu)化設計，這套氣門驅(qū)動系統(tǒng)有效地滿足了相應的設計目標，實現(xiàn)了成本與效益的平衡。

　　正時皮帶的使用對于降低發(fā)動機噪音有一定的益處。該發(fā)動機采用了結(jié)構(gòu)較為簡單的頂筒式氣門驅(qū)動結(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計。進排氣可變氣門正時系統(tǒng)的采用使得該發(fā)動機能夠靈活控制進排氣門重疊角，讓發(fā)動機在高負荷下排氣更順暢，同時也讓從進氣門進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)動機的效能。

● 缸體/氣缸蓋上加強結(jié)構(gòu)

　　福特1.5T發(fā)動機上采用了一些結(jié)構(gòu)設計來加強缸體的強度。發(fā)動機整體強度的提升除了提升發(fā)動機的使用壽命外，對于發(fā)動機的NVH特性也有一定的益處。

● 獨特的冷卻液槽、缸筒網(wǎng)紋、機油噴嘴

　　除了上述的缸體增強結(jié)構(gòu)，福特1.5T發(fā)動機的缸體還有更多獨特的設計，缸筒之間的淺槽就是其中之一。

● 集成式中冷器

　　 發(fā)動機運轉(zhuǎn)的第一步就是從環(huán)境中吸入空氣，而對于渦輪增壓發(fā)動機而言，來自環(huán)境的空氣首先會經(jīng)過渦輪增壓，提高氣壓后才會被送進氣缸。渦輪壓氣機上的葉片對空氣做功會使得空氣溫度升高。為進一步提升壓縮空氣的密度，增加進入氣缸的氧氣量，提升發(fā)動機輸出功率，在渦輪增壓發(fā)動機的進氣系統(tǒng)中會有一個被稱之為“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)動機功率就能提高3%～5%。

　　福特1.5T發(fā)動機的缸蓋和缸體上都采用了大量的加強結(jié)構(gòu)以增強發(fā)動機的整體強度。而缸筒之間的冷卻液槽以及曲軸軸承蓋支架這兩項設計非常特別，在其他同級發(fā)動機上較為少見。

● 為啟停系統(tǒng)服務的真空儲壓罐

　　我們在福特1.5T發(fā)動機的進氣歧管上方看到了如圖所示的一個盒子。這個盒子其實是一個真空儲壓罐，它與真空泵相連，作用是存儲剎車助力泵所需的負壓。那為什么其他車型很少看到這個裝置呢？

● 機械式變排量機油泵

　　福特1.5T發(fā)動機采用的是機械式變排量機油泵，通過內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了兩級排量可變。在低轉(zhuǎn)速時，機油泵排量保持較低水平以減少功率損失；在中高轉(zhuǎn)速時，機油泵排量達到最大，為發(fā)動機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)動機一樣，福特1.5T發(fā)動機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，而且為了實現(xiàn)輕量化，僅設計了四塊平衡塊。

全文總結(jié)：

　　這款由福特歐洲團隊開發(fā)的1.5T發(fā)動機在中國投產(chǎn)前進行了各種臺架實驗以及數(shù)十萬公里的裝車路試，保證了該發(fā)動機在高溫、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)復雜的用車環(huán)境。與這款福特1.5T發(fā)動機匹配的是6擋自動變速箱，在換擋平順性和耐用性上都有不錯的表現(xiàn)，也迎合中國消費者對舒適性和產(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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