從整車廠和零部件供應商在發(fā)動機領域的技術創(chuàng)新來看，小型化發(fā)動機早已成為各家追逐的焦點。相對而言，更小的、功率密度更大的發(fā)動機能夠降低摩擦損失，從而提升整車燃油經(jīng)濟性。此外，在中國1.6L及以下小排量發(fā)動機還能享受購置稅減半的優(yōu)惠政策。
何為發(fā)動機小型化？
發(fā)動機小型化即通過減小發(fā)動機排量或減少氣缸數(shù)量，在提高燃油效率的同時減少尾氣和溫室氣體排放。全球排放法規(guī)和不斷提高的燃油經(jīng)濟性標準同時推動著傳統(tǒng)發(fā)動機向著小型化的路線發(fā)展。目前，這項技術被整車廠廣泛應用于輕型汽油發(fā)動機中。有測試數(shù)據(jù)顯示，發(fā)動機小型化可以提升20%到30%的燃油效率?！ ?/p>
然而在降低油耗和排放量的情形下，小型化發(fā)動機如何在實際行駛過程中保證其動力性能不被削弱？此前，蓋世汽車針對發(fā)動機小型化問題做過一期業(yè)界調查《發(fā)動機小型化趨勢明顯動力性能表現(xiàn)成市場痛點》。結果表明，業(yè)界對發(fā)動機小型化最大的疑問在于其動力性能是否足夠強勁，這也是影響小型化發(fā)動機在終端市場表現(xiàn)的根本原因。關于制約發(fā)動機小型化市場表現(xiàn)的因素，蓋世汽車將在后期的專家訪談中深入講解，本篇不做過多贅述?！?/p>
發(fā)動機小型化相關技術
更少氣缸數(shù)的更小型的發(fā)動機之所以成為可能，離不開渦輪增壓技術、汽油直噴技術、可變氣門正時等關鍵零部件技術作保障。下面將簡要解析這些技術的工作原理，并分析各項技術的存在的優(yōu)勢和劣勢?！ ?/p>
渦輪增壓技術
渦輪增壓（Turbocharger）是利用發(fā)動機排放出的廢氣沖擊渦輪來壓縮進氣，從而提高發(fā)動機的動力和燃油效率。
眾所周知，燃油在發(fā)動機內點燃需要氧氣，氧氣越多燃燒越充分，發(fā)動機工作也就越好。渦輪增壓作為汽車發(fā)動機的一種進氣形式，其主要作用就是壓縮空氣，提高發(fā)動機進氣量，從而提高發(fā)動機的功率和扭矩，讓車子更有勁。同時，使燃油燃燒更加充分，提高燃油經(jīng)濟性和降低尾氣排放。
一臺發(fā)動機裝上渦輪增壓器后，其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一臺的發(fā)動機在經(jīng)過增壓之后能夠產(chǎn)生更大的功率。拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發(fā)動機來說，經(jīng)過增壓之后，動力可以達到2.4L自然吸氣發(fā)動機的水平，但是耗油量要比1.8L自然吸氣發(fā)動機稍高。
優(yōu)勢：
1、擁有良好的加速持續(xù)性，后勁十足。最大扭矩輸出的轉速范圍寬廣，扭矩曲線平直?！?/p>
2、提高燃油經(jīng)濟性，降低尾氣排放?！?/p>
3、利用廢氣的能量，不消耗發(fā)動機的動力?！?/p>
劣勢：
1、平順性有待提升，低速時渦輪不能及時介入，有一定的滯后性。渦輪遲滯、動力輸出不線性是渦輪增壓最大的缺點。
2、使得整個系統(tǒng)溫度提高，需要額外解決高熱影響。為解決高熱影響，需要使用耐高溫抗氧化的冷卻和潤滑介質，加裝冷卻器等。
3、后期養(yǎng)護費用較高。
因此，在使用渦輪增壓發(fā)動機時，需要著重考慮發(fā)動機油品的挑選和換油周期。渦輪增壓器中的關鍵軸承需要用發(fā)動機油進行潤滑，用發(fā)動機冷卻液進行冷卻。絕大多數(shù)設計都允許發(fā)動機冷卻液泵在熱停車后再持續(xù)工作幾分鐘，用來為渦輪護蓋降溫。由于渦輪是由發(fā)動機尾氣所驅動的，因此渦輪護蓋可能會變得紅熱。此外，由于機油都有其既成的流動路徑，因此在發(fā)動機關閉時，機油就會經(jīng)由這些流道排空。如果沒有適當?shù)睦鋮s和排空，軸承上的發(fā)動機油就會燃燒（焦化），變成焦油，阻塞機油的流道，從而導致渦輪出現(xiàn)災難性的故障?！ ?/p>
汽油缸內直噴技術
缸內直噴，顧名思義就是直接將燃油噴入氣缸內與空氣混合的技術。與傳統(tǒng)歧管噴射的意義不同，缸內直噴將噴射壓力更進一步提高，使燃油霧化更加細致，真正實現(xiàn)了精準地按比例控制噴油并與進氣混合，同時消除了缸外噴射的缺點。在發(fā)動機低轉速低載荷時，延遲噴射，在活塞進行壓縮沖程最后階段時噴射，利用空氣渦流，使燃油聚集在火花塞附近，分層燃燒實現(xiàn)節(jié)油的目的，但當發(fā)動機轉速上去，載荷上去時，還是要提前噴射，在吸氣沖程就將燃油噴射進去，使油氣均勻混合燃燒。
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