生态增强。现代福特发动机的工程秘密

Anonim

福特在生产创新汽油发动机方面有着悠久的传统。谁不记得 Sigma 发动机(商业上称为 Zetec)的 1.25 升、1.4 升、1.6 升和 1.7 升气缸容量让福特嘉年华、彪马甚至福克斯等车型中的蓝色椭圆形品牌的粉丝感到高兴?

考虑到福特生产创新汽油发动机的能力,EcoBoost 系列发动机应运而生,效率与性能相结合,采用增压、高压直接燃油喷射和双可变开度控制阀 (Ti-VCT),这并不奇怪。

EcoBoost 现在是福特动力系统大家族的代名词,从配备福特 GT 的大而强大的 V6 发动机到小型三缸直列发动机,尽管其尺寸紧凑,但最终成为这个机械系列的皇冠上的明珠。

生态增强。现代福特发动机的工程秘密 336_1

1.0 EcoBoost:哥伦布的蛋

为了打造三缸1.0 EcoBoost,福特不遗余力。这是一个紧凑的引擎,如此紧凑以至于垫子占据的面积在一张 A4 纸的范围内 .为了证明它缩小了尺寸,福特甚至用飞机把它装在一个小手提箱里。

该发动机于 2012 年首次出现在福特福克斯上,此后已扩展到福特系列的许多其他车型。到 2014 年年中,在欧洲销售的福特车型中,已有五分之一使用了三缸 1.0 EcoBoost。

其成功的关键之一是其低惯量涡轮增压器,其转速可高达每分钟 248,000 转,或每秒 4000 多次。只是给你一个想法,它大约是 2014 年一级方程式中使用的涡轮增压器转速的两倍。

1.0 EcoBoost 提供各种功率级别 - 100 hp、125 hp 和 140 hp,甚至还有 180 hp 版本用于拉力赛福特嘉年华 R2。

福特嘉年华

在 140 hp 版本中,涡轮增压器提供 1.6 bar (24 psi) 的增压压力。在极端情况下,施加的压力为 124 bar (1800 psi),即相当于放置在活塞顶部的 5 吨大象施加的压力。

不平衡到平衡

但这款发动机的创新不仅仅来自涡轮增压。三缸发动机自然是不平衡的,然而,福特工程师决定,为了改善平衡,最好是有意地使它们不平衡。

通过故意制造不平衡,在运行时,他们能够平衡发动机,而不必求助于太多只会增加其复杂性和重量的配重和发动机支架。

EcoBoost_motor

我们也知道,要提高油耗和效率,理想的做法是让发动机尽快暖机。为了实现这一目标,福特决定在发动机缸体中使用铁代替铝(达到理想工作温度所需的时间减少约 50%)。此外,工程师安装了分体式冷却系统,使缸体在气缸盖之前加热。

停缸的前三个汽缸

但对效率的关注并不止于此。为了进一步降低油耗,福特决定在其最小的螺旋桨中引入停缸技术,这是三缸发动机中前所未有的壮举。自 2018 年初以来,1.0 EcoBoost 已经能够在不需要全容量时停止或重新启动气缸,例如在下坡或巡航速度下。

停止或重新开始燃烧的整个过程只需 14 毫秒,即比眨眼时间快 20 倍。这要归功于复杂的软件,该软件根据速度、节气门位置和发动机负载等因素确定停用气缸的最佳时间。

生态增强。现代福特发动机的工程秘密 336_4

为了确保运行平稳和精致不受影响,福特决定安装新的双质量飞轮和减振离合器盘,以及新的发动机支架、悬架轴和衬套。

最后,为了确保效率保持在消耗水平,当第三个气缸重新启动时,系统会包含气体以确保保持气缸内的温度。同时,这将确保弹簧效果,有助于平衡三个气缸的力。

奖项是品质的代名词

EcoBoost 系列中最小发动机的质量证明了它所获得的无数奖项。福特 1.0 EcoBoost 连续六年被评为“2017 国际年度发动机——“1 升以下的最佳发动机”。自 2012 年推出以来,这款小型发动机已大受欢迎10 项年度国际发动机奖。

生态增强。现代福特发动机的工程秘密 336_5

在获得的这 10 个奖项中,有 3 个获得了将军奖(创纪录),另一个获得了“最佳新引擎”奖。并且不要认为获得提名是一件容易的事,更不用说赢得其中一个奖杯了。为此,小型三缸福特汽车必须在 2017 年给来自 31 个国家/地区的 58 名专业记者留下深刻印象不得不与 1.0 升三缸类别的 35 台发动机搏斗。

目前,这款发动机可以在福特嘉年华、福克斯、C-Max、EcoSport 等车型中找到,甚至可以在 Tourneo Courier 和 Tourneo Connect 乘客版本中找到。在 140 马力版本中,该发动机的比功率(每升马匹)高于布加迪威龙的功率。

福特继续押注三缸发动机,福克斯和嘉年华使用了 1.5 升发动机,可实现 150 马力、182 马力和 200 马力的功率。

福特嘉年华生态助力

EcoBoost 系列还包括直列四缸和 V6 发动机——后者 3.5 升,在上述福特 GT 中提供 655 马力,在激进的 F-150 猛禽皮卡中提供 457 马力。

此内容由
福特

阅读更多