生態增強。現代福特發動機的工程秘密

Anonim

福特在生產創新汽油發動機方面有著悠久的傳統。誰不記得 Sigma 發動機(商業上稱為 Zetec)的 1.25 升、1.4 升、1.6 升和 1.7 升氣缸容量讓福特嘉年華、彪馬甚至福克斯等車型中的藍色橢圓形品牌的粉絲感到高興?

考慮到福特生產創新汽油發動機的能力,EcoBoost 系列發動機應運而生,效率與性能相結合,採用增壓、高壓直接燃油噴射和雙可變開度控制閥 (Ti-VCT),這並不奇怪。

EcoBoost 現在是福特動力系統大家族的代名詞,從配備福特 GT 的大而強大的 V6 發動機到小型三缸直列發動機,儘管其尺寸緊湊,但最終成為這個機械系列的皇冠上的明珠。

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1.0 EcoBoost:哥倫布的蛋

為了打造三缸1.0 EcoBoost,福特不遺餘力。這是一個緊湊的引擎,如此緊湊以至於墊子佔據的面積在一張 A4 紙的範圍內 .為了證明它的尺寸縮小了,福特甚至用飛機把它裝在一個小手提箱裡。

該發動機於 2012 年首次出現在福特福克斯上,此後已擴展到福特系列的許多其他車型。到 2014 年年中,在歐洲銷售的福特車型中,已有五分之一使用了三缸 1.0 EcoBoost。

其成功的關鍵之一是其低慣量渦輪增壓器,其轉速可高達每分鐘 248,000 轉,或每秒 4000 多次。只是給你一個想法,它大約是 2014 年一級方程式中使用的渦輪增壓器轉速的兩倍。

1.0 EcoBoost 提供各種功率級別 - 100 hp、125 hp 和 140 hp,甚至還有 180 hp 版本用於拉力賽福特嘉年華 R2。

福特嘉年華

在 140 hp 版本中,渦輪增壓器提供 1.6 bar (24 psi) 的增壓壓力。在極端情況下,施加的壓力為 124 bar (1800 psi),即相當於放置在活塞頂部的 5 噸大象施加的壓力。

不平衡到平衡

但這款發動機的創新不僅僅來自渦輪增壓。三缸發動機自然是不平衡的,然而,福特工程師決定,為了改善平衡,最好是有意地使它們不平衡。

通過故意製造不平衡,在運行時,他們能夠平衡發動機,而不必求助於太多只會增加其複雜性和重量的配重和發動機支架。

EcoBoost_motor

我們也知道,要提高油耗和效率,理想的做法是讓發動機盡快暖機。為實現這一目標,福特決定在發動機缸體中使用鐵代替鋁(達到理想工作溫度所需的時間減少約 50%)。此外,工程師安裝了分體式冷卻系統,使缸體在氣缸蓋之前加熱。

停缸的前三個汽缸

但對效率的關注並不止於此。為了進一步降低油耗,福特決定在其最小的螺旋槳中引入停缸技術,這是三缸發動機中前所未有的壯舉。自 2018 年初以來,1.0 EcoBoost 已經能夠在不需要全容量時停止或重新啟動氣缸,例如在下坡或巡航速度下。

停止或重新開始燃燒的整個過程只需 14 毫秒,即比眨眼時間快 20 倍。這要歸功於復雜的軟件,該軟件根據速度、節氣門位置和發動機負載等因素確定停用氣缸的最佳時間。

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為了確保運行平穩和精緻不受影響,福特決定安裝新的雙質量飛輪和減振離合器盤,以及新的發動機支架、懸架軸和襯套。

最後,為了確保效率保持在消耗水平,當第三個氣缸重新啟動時,系統會包含氣體以確保保持氣缸內的溫度。同時,這將確保彈簧效果,有助於平衡三個氣缸的力。

獎項是品質的代名詞

EcoBoost 系列中最小發動機的質量證明了它所獲得的無數獎項。福特 1.0 EcoBoost 連續六年被評為“2017 國際年度發動機——“1 升以下的最佳發動機”。自 2012 年推出以來,這款小型發動機已大受歡迎10 項年度國際發動機獎。

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在獲得的這 10 個獎項中,有 3 個獲得了將軍獎(創紀錄),另一個獲得了“最佳新引擎”獎。並且不要認為獲得提名是一件容易的事,更不用說贏得其中一個獎杯了。為此,小型三缸福特汽車必須在 2017 年給來自 31 個國家/地區的 58 名專業記者留下深刻印象不得不與 1.0 升三缸類別的 35 台發動機搏鬥。

目前,這款發動機可以在福特嘉年華、福克斯、C-Max、EcoSport 等車型中找到,甚至可以在 Tourneo Courier 和 Tourneo Connect 乘客版本中找到。在 140 馬力版本中,該發動機的比功率(每升馬匹)高於布加迪威龍的功率。

福特繼續押註三缸發動機,福克斯和嘉年華使用了 1.5 升發動機,可實現 150 馬力、182 馬力和 200 馬力的功率。

福特嘉年華生態助力

EcoBoost 系列還包括直列四缸和 V6 發動機——後者 3.5 升,在上述福特 GT 中提供 655 馬力,在激進的 F-150 猛禽皮卡中提供 457 馬力。

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福特

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