魚(yú)和熊掌能否兼得？解讀東風(fēng)1.0T發(fā)動(dòng)機
隨著(zhù)時(shí)間的齒輪轉到2018年，曾經(jīng)中國品牌VS合資品牌的市場(chǎng)環(huán)境開(kāi)始轉變，造車(chē)新勢力隨著(zhù)2020年的逼近，在國內的汽車(chē)市場(chǎng)變得愈發(fā)活躍。“三國鼎立”之勢開(kāi)始顯現，老牌的中國車(chē)企開(kāi)始追求產(chǎn)品的多樣化發(fā)展，比如在新能源方面開(kāi)發(fā)全新新能源架構，進(jìn)行混動(dòng)技術(shù)研發(fā)等，傳統動(dòng)力方面也沒(méi)有放棄，小排量 三缸的動(dòng)力系統已經(jīng)悄然成型。
東風(fēng)汽車(chē)在昨天的發(fā)動(dòng)機技術(shù)研討會(huì )上也發(fā)布了自己的最新動(dòng)力系統——1.0L三缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機。這篇文章我就跟大家介紹介紹這臺新發(fā)動(dòng)機，順便跟大伙交流一下小排量發(fā)動(dòng)機現狀，同時(shí)也歡迎各位網(wǎng)友聊聊自己的看法。
一、將會(huì )在2018款東風(fēng)風(fēng)神AX4車(chē)型上首次搭載
東風(fēng)乘用車(chē)在自主動(dòng)力總成開(kāi)發(fā)領(lǐng)域大約有10年的歷史。在2012年開(kāi)發(fā)出第一臺1.6L自然吸氣發(fā)動(dòng)機A16,隨后幾年開(kāi)始高速增長(cháng)，2014年開(kāi)發(fā)了A14T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機，2016年研發(fā)出B20-I自然吸氣發(fā)動(dòng)機（2.0L），這些技術(shù)的積累和團隊建設為今年誕生的這臺C10TD三缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機打下了堅實(shí)的基礎。（東風(fēng)的動(dòng)力體系是以A、B、C、D進(jìn)行劃分，其中A平臺時(shí)間較早已經(jīng)完成，以后不再研發(fā)，目前主要擴展B平臺、C平臺，D平臺則屬于技術(shù)儲備類(lèi)預研發(fā)。）
據了解，這款新發(fā)動(dòng)機將率先搭載在2018款的東風(fēng)風(fēng)神AX4上，隨后東風(fēng)風(fēng)神AX3也會(huì )搭載。作為一款新增車(chē)型，東風(fēng)風(fēng)神AX4 1.0T在外觀(guān)方面并沒(méi)有什么獨特的設計，依然保持了現有車(chē)型非常個(gè)性的外部造型。
包括結構復雜的前大燈組、帶有鍍鉻邊框的碩大前霧燈、十分個(gè)性的后視鏡轉向燈造型，以及車(chē)門(mén)底部形狀非常獨特的黑色護板等，此外這款測試車(chē)還采用了目前僅AX3 1.6L最低配車(chē)型配備的16英寸單色輪圈。
此外作為一款自動(dòng)擋車(chē)型，該車(chē)的擋把造型也與在售的所有6DCT車(chē)型保持一致。根據現場(chǎng)工作人員的消息，1.0T版本的車(chē)型大約會(huì )在廣州車(chē)展跟消費者見(jiàn)面。
二、東風(fēng)1.0T三缸發(fā)動(dòng)機有啥技術(shù)特點(diǎn)？
章節開(kāi)始，我們先來(lái)看看這臺發(fā)動(dòng)機的技術(shù)參數對比。
| 東風(fēng)1.0T發(fā)動(dòng)機與競品對比 |
| 名稱(chēng) |
東風(fēng)1.0T |
通用1.0T |
本田1.0T |
名爵1.0T |
長(cháng)安1.0T |
| 最大功率（kW） |
105 |
92 |
92 |
92 |
86 |
| 最大扭矩(N·m) |
215 |
170 |
173 |
170 |
180 |
| 最大馬力（Ps） |
142 |
125 |
125 |
125 |
116 |
注：東風(fēng)C10TD分高、低功率版本，東風(fēng)風(fēng)神AX4匹配的是95kW/195N·m的低功率版本。
作為東風(fēng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機家族的最新成員，東風(fēng)的這臺1.0T發(fā)動(dòng)機參數非常不錯，這顯然與這臺發(fā)動(dòng)機的技術(shù)息息相關(guān)。
看完以下要點(diǎn)，本章節算讀完一半：
1、如何保證平順：雙質(zhì)量飛輪配合曲軸配重平衡進(jìn)行優(yōu)化；
2、小馬拉大車(chē)如何避免：缸內直噴 小慣量渦輪增壓器；
3、如何降低油耗：可變排量機油泵 集成式設計（排氣）。
平順性及發(fā)動(dòng)機NVH
作為一臺三缸發(fā)動(dòng)機，振動(dòng)是不可避免的話(huà)題。由于三缸發(fā)動(dòng)機結構的天然缺陷，例如點(diǎn)火間隔過(guò)長(cháng)，并且相鄰的氣缸總是相繼點(diǎn)火做功。
『三缸發(fā)動(dòng)機做功示意圖』
這就對于發(fā)動(dòng)機運轉的振動(dòng)以及氣缸的冷卻提出了嚴苛的考驗，如果處理不好，那么3缸發(fā)動(dòng)機就是一個(gè)“粗制濫造的便宜貨”。因此，如果要想讓3缸發(fā)動(dòng)機得到認可，如何避免或者改善發(fā)動(dòng)機的性能表現就是當務(wù)之急。
東風(fēng)解決這個(gè)問(wèn)題的秘密就在雙質(zhì)量飛輪和優(yōu)化曲軸配重平衡以及對發(fā)動(dòng)機懸置的匹配。（注：無(wú)平衡軸）
而在水平方向上的力則通過(guò)對發(fā)動(dòng)機懸置（將懸置支架、附件支架進(jìn)行位置點(diǎn)優(yōu)化和高鋼度設計，降低振動(dòng)）的調整共同完成。
其次還有雙質(zhì)量飛輪。雙質(zhì)量飛輪可以有效抑制發(fā)動(dòng)機運轉時(shí)的共振現象，同時(shí)降低發(fā)動(dòng)機扭矩波動(dòng)的傳遞，從而提升駕駛舒適性。
看到這里，肯定會(huì )有朋友質(zhì)疑，這種無(wú)平衡軸設計對雙離合變速箱車(chē)型的平順性是否會(huì )有影響，其實(shí)大家大可放心，NVH需要發(fā)動(dòng)機和整車(chē)配合，我在后面的試駕過(guò)程中，進(jìn)行了體驗，對于發(fā)動(dòng)機運轉時(shí)的NVH水平比較滿(mǎn)意（尤其高轉區間），后面的駕駛部分還會(huì )跟大家說(shuō)明。
動(dòng)力輸出背后的支持
動(dòng)力輸出的背后，免不了渦輪增壓技術(shù)的支持。這臺發(fā)動(dòng)機采用了如今主流的渦輪增壓 缸內直噴的解決方案，由于渦輪是由發(fā)動(dòng)機的廢氣驅動(dòng)，因此不可避免地會(huì )存在滯后性。而對于這樣一臺小排量發(fā)動(dòng)機來(lái)說(shuō)，如果渦輪不能盡快介入，那么它的性能將等同于一臺1.0L自然吸氣發(fā)動(dòng)機，這對于駕駛員來(lái)說(shuō)無(wú)疑不是什么好消息。為此，東風(fēng)的解決辦法是采用了一顆小慣量渦輪，這樣它啟動(dòng)起來(lái)就不會(huì )太困難，從而提升了發(fā)動(dòng)機的響應速度。
小慣量渦輪最大程度降低了渦輪遲滯效應，提升了發(fā)動(dòng)機的響應速度。燃燒系統的開(kāi)發(fā)也是提升輸出的重要因素。這臺發(fā)動(dòng)機在進(jìn)排氣道和氣門(mén)方面進(jìn)行了優(yōu)化，提高滾流比，優(yōu)化高流量系數。
如果把發(fā)動(dòng)機比作奔跑的人，除了體力，呼吸是影響其奔跑的另一個(gè)重要因素。發(fā)動(dòng)機作為油加氣體反應后做功的機器，對“進(jìn)排氣”的控制至關(guān)重要。這臺1.0L渦輪增壓發(fā)動(dòng)機采用了目前十分主流的DVVT系統。
是的，DVVT確實(shí)已經(jīng)是如今的主流配置，從硬件組成上說(shuō)也沒(méi)什么新意，但對小排量發(fā)動(dòng)機來(lái)說(shuō)，通過(guò)調節進(jìn)排氣門(mén)開(kāi)合時(shí)機以獲得在不同轉速區間的最優(yōu)化性能是十分必要的。
如何達到國六b排放？
比歐六更嚴苛的國六b排放標準讓很多車(chē)企頭痛，但東風(fēng)的工程師卻坦言，新的排放法規對這臺1.0T發(fā)動(dòng)機完全沒(méi)有影響，這主要跟其燃油經(jīng)濟性上的技術(shù)有關(guān)。
首先是集成式排氣技術(shù)。與上文提到的小慣量渦輪、缸內直噴一樣，集成式排氣歧管也是非常主流的結構設計。
除了集成式排氣，變排量機油泵也能提高燃油經(jīng)濟性。
作為目前發(fā)動(dòng)機小型化的又一支新勢力，東風(fēng)的C10TD無(wú)論從技術(shù)還是設計都非常主流，甚至可以說(shuō)先進(jìn)。它的出現也從側面表現出東風(fēng)其實(shí)并沒(méi)有被“主流”的新能源風(fēng)向左右，他們依然沒(méi)有放棄傳統動(dòng)力的研究。東風(fēng)的技術(shù)人員坦言，他們認為內燃機不會(huì )過(guò)時(shí)，并且還有很大潛力可挖，比如稀薄燃燒、可變壓縮比等技術(shù)，當這些技術(shù)完全成熟，內燃機甚至可以媲美混動(dòng)系統。
三、簡(jiǎn)單試駕及發(fā)動(dòng)機工廠(chǎng)情況
這次活動(dòng)其實(shí)還有一小段駕駛體驗，不過(guò)駕駛的時(shí)間很短，項目只有百公里加速，距離也很近，我向大家簡(jiǎn)單介紹一下。
我把這次簡(jiǎn)單的體驗分為兩部分，一是動(dòng)力、底盤(pán)部分，第二個(gè)是車(chē)內噪音部分。我們先說(shuō)說(shuō)實(shí)際動(dòng)力體驗。小排量發(fā)動(dòng)機有很強推背感是不現實(shí)的（此結論僅限于量產(chǎn)車(chē)），哪怕是渦輪加持也不會(huì )很明顯，這臺1.0T的東風(fēng)風(fēng)神AX4同樣如此。因為在1500rpm渦輪開(kāi)始介入，所以從靜止到節氣門(mén)全開(kāi)，前20%的行程不會(huì )帶來(lái)很強的動(dòng)力輸出，基本跟普通的1.5L自吸發(fā)動(dòng)機感覺(jué)類(lèi)似。
因為跑道較短，只體驗到了100km/h，可以明顯感覺(jué)到80-100km/h動(dòng)力攀升會(huì )稍慢一些，根據我之前試駕的其他1.0T車(chē)型經(jīng)驗來(lái)看，100km/h之后會(huì )比較疲軟，這也是目前小排量的弊端。
總體而言，你可以完全把這臺東風(fēng)風(fēng)神AX4 1.0T版本當成一臺1.5L的自然吸氣車(chē)來(lái)駕駛，平順的加速體驗和動(dòng)力表現在城市道路沒(méi)有任何問(wèn)題。
實(shí)話(huà)說(shuō)，這臺車(chē)噪音的表現比動(dòng)力更好，說(shuō)白了就是NVH更出色。如果你細心觀(guān)察，我們會(huì )發(fā)現小排量發(fā)動(dòng)機在中高轉速時(shí)，“聲音”和“震動(dòng)”會(huì )同時(shí)上升，尤其聲音會(huì )變得尖銳。
最后，簡(jiǎn)單跟大家介紹一下發(fā)動(dòng)機工廠(chǎng)的情況。
目前1.0T發(fā)動(dòng)機在東風(fēng)的技術(shù)中心園區進(jìn)行生產(chǎn)，整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間具有比較高的自動(dòng)化率。其中裝備了大量機械手和AGV自動(dòng)小車(chē)，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也能進(jìn)行更精準的生產(chǎn)管控。
加工后的缸體會(huì )被送去清洗，這個(gè)工廠(chǎng)采用了全封閉高壓清洗機，機械手會(huì )對部件進(jìn)行全方位清洗，并由切削液系統進(jìn)行集中處理，減少二次污染。組裝完畢后，發(fā)動(dòng)機整機首先會(huì )進(jìn)行全自動(dòng)氣密性測試，確保發(fā)動(dòng)機的機油腔及冷卻液腔無(wú)泄漏。再進(jìn)行冷車(chē)測試，發(fā)動(dòng)機在冷試工位上被被電動(dòng)機帶動(dòng)運轉，測試其運轉狀況是否正常，各部件間配合正常與否。通常檢測通過(guò)之后還需要進(jìn)行點(diǎn)火啟動(dòng)測試，這就是所謂的“熱試”，不過(guò)在這里用冷試進(jìn)行了替代，更為節能環(huán)保。
全文總結：小排量三缸發(fā)動(dòng)機是車(chē)企達到節油排放要求最直接有效的解決方案之一，而它也是一眾傳統車(chē)企由傳統燃油車(chē)向混合動(dòng)力車(chē)型過(guò)渡的主要力量。從技術(shù)層面看，小排量三缸發(fā)動(dòng)機雖然存在一些噪音、振動(dòng)方面的先天劣勢，但隨著(zhù)更先進(jìn)的技術(shù)（雙質(zhì)量飛輪、橡膠減振齒輪、平衡軸等）引進(jìn)，影響駕駛體驗的短板正在縮短；從政策層面看，小排量有助于拉低企業(yè)平均油耗，雙積分政策雖然不是推動(dòng)車(chē)企發(fā)展小排量的唯一原因，但也存在著(zhù)不可忽視的影響。（圖/文汽車(chē)之家冷曉陽(yáng)）a
