我欲为人(美版)2.0

　　我们见证了历史！2021年正式发表了“沃德10佳动力”的获奖者，按动力类别新能源占8个席位，纯汽油车只占2个席位。。。。。。这8种新能源车中，4种是电池电动汽车，1种是氢燃料电池电动汽车，其余3种是插电混合。考虑到插电式混合动力车也有发动机，相当于2021年“沃德10佳动力”的车只搭载了5种引擎，但这种趋势很快，沃德目前为止的“10佳引擎”奖将改名为“10佳电机”。 　　 　　考虑到汽油车从舞台上退下来，今年的沃德10佳被称为“汽油车决赛圈”一点也不过分。但是，最终进入决赛的引擎不是L6、V6、V8这样的大排量机种，而是L3、L4这样的“中小排量”涡轮增压引擎。但是，今年被选中的3缸、4缸机是不容小觑的。大部分用科学技术武装牙齿。接下来，让我们来看看这5台发动机动力的总成都有哪些亮点吧。 　　 　　现代Smartstream G2.5T-GDi发动机 　　韩国系的国内竞争力的下跌是不争的事实，但是韩国系车并不是没有进步。现代在历代的10个预赛中获得了8个引擎奖，获奖引擎的排出量从1.4L到5.0L，几乎覆盖了现在主流的排出量机种，这一点也许不为人所知。所以客观地评价的话，韩系引擎稍微有点东西。今年获得Ward 10奖的Smartstream G2.5T-GDi双喷气发动机（吸气歧管+汽缸内直喷）是一款很有个性的机型。 　　美国版现代胜达 　　2020年登场的这款横置2.5T引擎，除了搭载在海外版的胜达上之外，现在还应用于海外版索纳塔、K5、索兰特等前驱平台车型。从排气量来看，虽然胜利的2.5T在字面上和珍妮赛斯G80的2.5T看起来是一样的，但实际上这两台发动机的汽缸直径、行程、压缩比等设定完全不同，因为胜达上的2.5T是横放的，珍妮赛斯G80的2.5T是竖着放置的，所以这两个引擎不是一个。 　　发动机汽缸直径和行程 　　如前所述，现代横向2.5T是一种有个性的引擎，开发理念不倾向于主流。发动机有气缸冲程比这一参数，众所周知将极大地决定发动机的性质。其中，长程引擎是现在主流的开发构想，该形式一般在中低转速时可以使大扭矩爆炸，但是转高后扭矩输出变弱。短程发动机正相反，中低转速扭矩小，但高转速爆炸扭矩更大。 　　现代这种横置2.5T发动机的气缸直径为92mm，行程相同92mm，气缸直径和行程相同，因此气缸直径行程比等于1，也被称为“方形发动机”。与一般重视低扭转表示的长行程引擎相比，这种引擎的行程较短，因此可以有效地提高发动机的最高转速。引擎转速的提高意味着引擎可以实现更大的马力输出。 　　 　　从2.5T发动机的汽缸冲程比可以看出，虽然现在正在开发性能优良的4汽缸机，但是由于采用了涡轮机增压，实际的最高转数也被限制在6000转。另外，从数据上看，这个2.5T发动机的最大输出功率是281马力，峰值扭矩是422牛・米，从现在的角度来看，是中等偏上级别，结果多数的2.0T高输出引擎能以270马力上下浮动，但是Ward审查员为什么对胜利搭载的2.5T给予好评呢。这可以说是动力体验。 　　 　　众所周知，各厂商发售的涡轮动力早就达到了较高的水平，对于家用来说，大部分涡轮发动机的动力都是过剩的。这时，谁比谁多了十几只、二十只，已经不足为人所称道了。在认识车的人看来，既然动力足够，谁就可以做出更快的动力响应和更线性的动力输出，谁能给司机带来更好的日常驾驶体验，谁是更好的动力系统。 　　 　　因此，在这个短距离内实现了更快的动力响应，更线性动力输出的胜达2.5T在今年的沃德审查员的怀中。不仅如此，在现代，它还将8速双离合器变速箱与捷达2.5T发动机相匹配，进一步助长了运动特性。在外媒测试中，2.5胜达100公里的加速时间仅为6秒，比汉兰达稍大的中型SUV，可以想象信号开始时将思域向后摆动的画面吗？ 　　 　　 　　看到“三龟”这个字，很多人都会投以轻蔑的目光。此前，沃德十佳曾荣获2014年福特1.0T3汽缸和2015年BMW 1.5T3汽缸的3缸引擎2台，而2019年诞生的通用1.3T3汽缸发动机则是第3台获奖机型。现在，在国内雪佛兰创界、别克安可GX等车型中使用的就是这种引擎。 　　别克安可曲GX 　　沃德审查员认为，该1.3T发动机应用了当前的先进技术和设计理念，在技术、体积、动力响应方面表现出色，该通用1.3T达到了118马力的优异上升功率。在作为3缸机最重要的审查指标的抖动控制方面，这个1.3T能让审查员在车辆行驶中不注意3缸的身份，看这个引擎的抖动控制进行得多好。 　　 　　在动力方面，沃德审查员的说法不太认可。用上升功率、上升扭矩这两个指标来测量的话，1.3T上升功率118马力、上升扭矩182牛・米的帐数据是因为奇骏1.5T3汽缸引擎136马力的上升功率比200牛・米的上升扭矩弱。但是，在抖动控制中，通用第8代Ecotec1.3T引擎使用了现在的最先进技术。3为了更好地理解汽缸引擎的振动源，一边说明3汽缸发动机的先天缺陷，一边说明这个通用1.3T是如何对应的。内容都是干货！大家打起精神来！ 　　 　　4汽缸的振动是上下跳跃引起的 　　虽然谁都知道3个汽缸的振动，但是具体是怎么抖动的还不清楚。简单地说，4缸发动机的抖动的特征是上下小幅度的高频抖动，3缸发动机的抖动的特征是大幅度的左右摇晃，听起来很抽象，但从下图可以看出。 　　3水壶的振动是左右摇晃引起的 　　3汽缸机一开动左右摇晃，和骑自行车是一样的道理。众所周知，自行车的齿盘左右的踏板之间有一定的距离，右脚向下踩的话牙盘会产生力矩，拿着自行车的车架也向右扭转，身体向左倾斜使车架保持平衡。踩到左脚踏板下面的时候，相反，身体向右倾斜，需要保持框架的平衡。无论是自行车还是3缸发动机，这种状态的不稳定都是由于力矩不平衡造成的，所以这种振动也被称为“力矩不平衡”。 　　 　　这种发动机的先天性缺陷，实际上在一部分人生中视力差，和听不清楚的问题相似，需要后天用眼镜和助听器来弥补。在引擎方面，扮演眼镜和助听器的角色是发动机平衡轴。即使是现在最主流的4缸机，由于上下跳跃的先天性缺陷，实际上也需要知道使用平衡轴。但是，与4缸机的平衡轴用于抵消上下抖动不同，3缸机的平衡轴用于解决上述左右摇晃问题。专业地说，这个平衡轴是为了平衡扭矩而使用的。 　　 　　如上图所示，加上该平衡轴，3个气缸本身的摇晃问题得到了大幅度改善，这次获奖的第8代Econtec1.3T发动机搭载了这样的平衡轴。当然，在3缸发动机上安装平衡轴也不新鲜。宝马1.5T、吉利1.5T、钢铁龙1.2T等，长年具有代表性的3缸发动机也配备了平衡轴。但是，这个平衡轴也不是3缸发动机的标准。例如，本田的1.0T3汽缸没有配备平衡轴。体验过这个引擎的震动有多强的人应该记忆犹新。为什么3缸机要切断平衡轴？那当然是为了削减成本啊～ 　　3缸发动机平衡轴 　　开过汽油车的人知道发动机最振动的阶段是停车空转的时候，但是随着车速的提高，发动机的转速越来越高，发动机自身的晃动也越来越平稳。因此，没有平衡轴的3缸引擎基本上通过提高发动机怠速转速的方法来隐藏3缸机的振动问题。像本田的1.0T3汽缸一样，其空转转速保持在1100-1200转左右，一般发动机空转需要知道7、800转就足够了。 　　3在理解了汽缸引擎如何消除引擎的摇晃后，接下来开始说明3汽缸引擎的晃动的另一个大的元凶。也就是说，汽缸数量少，发动机的点火间隔大导致旋转数不稳定的问题。 　　 　　不同转速下的波动幅度 　　事实上，你的车即使有几个汽缸，其旋转数也不稳定。平时我们通过仪表看到旋转数非常平稳，其实都是为了“快乐计”，真正的发动机转速和人类的心电图一样，始终处于波动的起伏状态。如上图所示，引擎的旋转数的变化与引擎的旋转数的高低密切相关。这是因为，旋转数越高，引擎的点火次数越多，旋转数的变动就越不显著。相反，表示旋转数越低点火次数越少，旋转数的变动就越大。 　　发动机1200转时的转速变动 　　在日常行驶中，变速器总是将引擎的旋转数控制在较低的旋转数的范围内，因此发动机的旋转数的变动变得明显，向变速器后方传导而引起谐振也是喜欢低转速校正的引擎，是容易感到运转品质粗糙的原因之一。以以上的图为例，这是4缸引擎的旋转数的变动，当认为旋转数是1200旋转时，实际引擎的实际旋转数在1150-1250旋转之间往返。如果发动机一直以这样的转速行驶的话，驾驶体验肯定不太好。 　　 　　有解决引擎转速变动的方法吗？答案是多气筒、大排气量！但是，今年进入前十名的决赛的不是6缸、8缸、12缸机，而是通用的串联3缸引擎，让沃德审查员感觉不到振动的3缸机。通用汽车到底对这个引擎施了怎样的魔法呢。 　　3缸和6缸的旋转数变动的比较 　　为了知道6缸比3缸顺畅，6缸每转的点火次数是3缸引擎的2倍，根据点火次数越多旋转次数越稳定的理论，6缸引擎的动力运转品质当然比3缸好。上图是6缸（绿色实线）和3缸（红色实线）发动机保持1000转的变动状况，6缸心平和，3缸像雷一样激烈地跳。但是，在现在科学技术发达的时代，决不能轻视金钱的威力。。。。。。不，请绝对不要轻视工程师们的智慧。这次，他们把目光转向了发动机曲轴和变速箱之间的飞轮。 　　飞轮吸收引擎转速变动 　　存在飞轮这个部件是因为发动机旋转数不稳定，曲轴向变速器输出动力时的扭矩周期性地变化，曲轴旋转数变得不稳定。另一方面，增加了飞轮这种旋转惯性大的盘片部件后（上图蓝色中加入了红色部件），相当于向引擎追加了能量储存器，大大抚摩了发动机转速变动对变速箱的影响。因此，工程师只要制作出一个能使旋转次数平的飞轮，就可以解决上述旋转数的变化问题。 　　摆子飞轮的原理 　　2008年，哈夫勒工程师突然联想到钟摆式的钟表，在飞轮的法兰（上图的蓝色部件）上安装了可以水平滑动的质量块（上图的黄色部件）。这是现在3缸、4缸发动机所采用的钟摆式飞轮。今年获奖的通用1.3T3汽缸引擎中也搭载了摆子式飞轮，因此比通常的3汽缸引擎更具有优秀的动力运转品质。 　　摆子飞轮 　　与3缸发动机与平衡轴相匹配的情况相同，虽然不是所有的3缸发动机都配备了摆子式飞轮，但也存在成本问题，不像日系的3缸车那样几乎不采用这种技术。从实际体验和用户反馈来看，日系3缸机的抖动控制是一般的，但有趣的是，日系3缸车的销量并不坏。这说明了什么呢。3买气缸的人担心的是发动机的可靠性，也许不是振动！ 　　雪佛兰创界 　　如上所述，这种通用1.3T3汽缸发动机可以获得沃德10大奖，而不是依靠本土优势，而是依靠硬件力量。其实通用为该发动机放下了很多书，例如为了解决高压喷油系统噪音大的问题，通用在发动机上使用了大量降噪材料；为了降低油耗，通用还在该小排量1.3T配备了电动水泵和全可变排气机油泵。这样不吝啬的配置应用，绝对与该排放量相同。现在，3缸机在很多人的眼里已经跌落到制造商为了低配合而发售的产品中，不过，GM能认真地承受3缸引擎的开发吗。 　　 　　 　　沃德10佳创立以来，BMW的串联6缸发动机36次获奖，不过，最夸张的时期，1次选拔BMW直6发动机2种也获奖了。但是，在4缸引擎方面，宝马上次获奖要追溯到7年前的N20。今年，N20的继承人B48发动机帮助配合混合动力系统，宝马3系330e插电式混合动力版获得了沃德10佳。 　　BMW B48发动机 　　宝马330e搭载的B48低输出版引擎，最大输出功率184马力，峰值扭矩350牛・米，扭矩比纯汽油版3系2.0T低输出版大50牛・米。BMW 330e的驱动马达集成在8AT变速箱中，马达最大输出109马力，峰值扭矩104牛・米。重叠马达的系统综合输出功率为292马力，扭矩为420牛・米。有趣的是，330e还提供XtraBoost功能，当驾驶员踩着全油门加速时，该功能自动开启，然后330e的发动机和马达在10秒内增加输出41马力，以帮助330e实现6.1秒的100公里加速时间。 　　330e插件混合系统 　　欧洲系插电混合动力车和日系的区别在于，欧洲系插电器不追求低耗油量，而是强调动力体验。日系混合以节油为主要目标，以动力性能为次要目标。因此，欧洲系和日系车的混合动力系统的构造也不同。330e混合系统采用并联结构，马达只有1个，但丰田、本田混合为串联并联结构，有2个马达。 　　（简要说明串联、并联、串联并联结构：串联结构为单向模式，只能用发动机驱动发电机，用发电机生产的电向驱动马达供电。在该单向过程中，发电机需要与驱动马达同时动作，因此串联结构至少需要两种模式必须具备数据。可以简单地理解，并联结构可以使发动机和马达分别驱动车轮。由于是马达，所以仅一个驱动马达即可实现并联结构。串联并联结构满足串联结构，即马达发电、马达驱动的单向模式，并且也可以由诸如本田i-MID之类的低速程序驱动之类的引擎直接驱动，高速引擎直驱动属于串联并联结构。） 　　330e变速箱中集成的马达 　　因此，仅一个电机的330e是不可能像可编程电动车那样通过引擎发电向驱动马达供电来实现纯电运行的，因此，当动力电池耗尽时，即插电混合动力车不能通过外部充电来补充能量或者电池电量不足时，330e市区的耗油量会缓慢上升。 　　 　　沃德审查员投了330e重要一票，是因为宝马的6缸车，而330e的绝对动力性能完全可以和宝马家的6缸车匹敌，而在纯电动行驶模式下330e会像纯电动汽车一样安静。此外，沃德在审查员试驾330e的过程中以5.8L/100km的燃料消耗水平行驶，对于BMW的6缸车来说是不可能的。 　　 　　 　　极端的使用环境对电机、电池的可靠性带来了巨大的挑战，越野车是最难电气化的车型领域。这也是丰田这样的混合动力“顶级玩家”至今不想在普拉多、兰德酷交换混合动力的理由。但是，越野车向电气化转变迟早会来的，Jeep牧马人4Xe为了越野车的电气化按下了加速按钮。 　　牧马人4Xe混合动力系统 　　牧马人4Xe也同样采用了插电式混合动力系统，同样是并联结构，但与上述的330e不同，牧马人4Xe搭载了2个马达。如上图所示，最初的水冷带轮启动/发电一体机安装在发动机的前侧，不仅承担起动机的功能，而且与发电机的作用、配置方式、功能也广为人知的48V轻混合系统的BSG电机相似。这是正式被称为eTORQUE的启动/发电机的性能好，最大输出45马力，最大扭矩53牛・米。 　　牧马人4Xe TorqueFlite8AT变速箱 　　牧马人4Xe上的第二个马达和330e的配置一样，集成在8AT变速箱中，更准确地说是位于液力扭矩转换器的位置。该电动机的工作是驱动车辆，对性能的要求很高，因此马达的最大功率上升到136马力，峰值扭矩245牛・米，大致相当于大众EA211 1.4T发动机的动力性能。 　　 　　实际上，牧马人4Xe的双马达除了发电和驱动功能外，还起到了“双保险”的作用。如果牧马人4Xe和BMW 330e一样，只搭载了一个变速箱里集成的马达的话，这个马达发生故障的话，发动机的点火、发电都会成为问题。所以牧马人4Xe可以为发动机单独配备另一个马达，这样，即使驱动马达进退维谷，这个牧马人4Xe就成了纯汽油车的驱动模式，可以离开郊外的野岭。 　　牧马人4Xe动力电池 　　牧马人4Xe的动力电池配置在第二排座椅下，三元锂电池容量17.3千瓦，考虑到牧马人4Xe的涉水深度达到76厘米，所有高压设备和电池和马达连接的电缆都具有防水性能。另外，考虑到牧马人的使用环境复杂，Jeep为电池设计了先进的热管理系统，在低温环境下可以加热电池，在高温环境下可以冷却电池，确保了电池性能的稳定。 　　2.0T涡轮增压发动机 　　该引擎是牧马人4Xe插件混合动力版，从美国版牧马人提供的2.0T发动机和3.6L V6发动机中选择了更紧凑的2.0T涡轮增压发动机。该2.0T的参数非常突出，最大输出功率为274马力，峰值扭矩为400牛・米，比BMW 7系的高输出2.0T的动力更好。加上马达的综合输出和扭矩还可达到380马力、637牛、米，这样的动力差不多，为6.0L自吸水平。不仅如此，这个2.0T发动机还搭载了水冷式EGR和单涡轮双涡轮技术。在材料工艺方面，这个2.0T发动机的汽缸盖和汽缸是铝制的材料，但是采用了铸铁汽缸盖，不担心耐久性。 　　 　　以上就是Jeep牧马人4Xe获奖的原因。这种纯越野车100公里的加速时间不到6秒。同时其耗油量也很高，沃德审查员驾驶牧马人4Xe跑了483公里，最终跑了100公里的综合耗油量为6.8L。写完这辆车后，我特意去看牧马人在国内的价格。汽油版43.99万，插电式混合动力版53.49万，价格没错，但没有惊喜。 　　 　　 　　去年，德泽斯RAM 1500轻混版荣获word 10奖，今年福特F-150 POWERT混合版获奖。这两台是混合型皮卡，RAM1500eTorque和F-150POWERT的区别是什么呢。简单地说，RAM1500eTorque属于轻度混合动力，F-150POWERT属于全混合（也称为强混合），意味着后者的电机性能更强。 　　F-150 POWERT混合系统 　　F-150 POWER BOOST只搭载了一台马达，集成在10AT变速箱中，与BMW 330e相似，马达的最大输出功率为45马力，最大扭矩为300牛・米，动力电池的容量为1.5千瓦时比一般插电式混合动力车的10千瓦时以上的电池容量要小得多。由于马达的功率和电池容量小，因此该马达在启动时只能辅助发动机驱动，日常发电，回收制动能量等，只能很轻。但是，国际上区分轻混和全混的指标之一是马达功率，马达功率≥45马力全混，F-150 POWERT电机功率正好是45马力，因此属于全部混合动力阵营。 　　F-150 POWERT外接电源 　　这种皮卡不仅驱动马达电气化，泵、空调压缩机、刹车辅助也全部升级为电气控制，有助于降低油耗。在外置能力中，F-150 POWERT在车身右侧及车尾分别搭载一个插件板，支持120、240V的电压，提供2400W、7200W的输出功率。应该注意的是，供给外部装置的电能不是动力电池，而是通过引擎驱动变速箱的电动机发出的电。这意味着F-150 POWERT可以用作小型移动发电机。 　　3.5TV6双涡轮增压发动机 　　在动力方面，F-150 POWERTOT搭载3.5TV6双涡轮增压发动机，最大输出399马力，峰值扭矩667牛・米。包括马达在内的系统综合动力输出功率为435马力，773牛・米。请不要看皮卡。F-150 POWERT有不到6秒的100公里加速时间。另外，轻度驾驶100公里的综合耗油量为7.4L，重度驾驶也为9.4L，综合表现有什么问题吗？ 　　 　　 　　从今年获奖的车型来看，汽车企业大幅减少了发动机研发的投入。例如，通用汽车的第八代Ecotec1.3T和现代Smartstream G2。5T-GDi分别是2019、2020年开发的机型，搭载发动机的混合动力在严格意义上进入了新能源的范畴，他们最大的变化是将更多的机械设备升级为电气设备。这种倾向可能会在不到几年的时间内就不关注Wald 10，但是同样严重的电动汽车也没有什么好说的。