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小排气量增压引擎(三)FORD10LEcoBoost

2020-07-04

小排气量增压引擎(三)FORD10LEcoBoost 标示「EcoBoost」就代表这具引擎具备「缸内直喷+涡轮增压」等科技。 探究FORD最新的1.0L EcoBoost引擎,在于独特的直列三汽缸设计,具备体积小、重量轻等优势,适合应用在引擎室很小的短轴距车款上,如强调都会机能的B-Max,事实上B-Max的引擎室最多也仅能塞入1.6L引擎,无法对应更大的动力系统,因此1.0L EcoBoost引擎带给B-Max一个节能与性能兼具双赢的局面!
小排气量增压引擎(三)FORD10LEcoBoost 从图片中不难看出相差120度相位的三汽缸设计,三个活塞的相对位置依然呈现「二上、一下」的不平衡状态。 理论上三汽缸引擎的运转平衡性并不优异,然而这主要问题,还是出在传统180度「一字形排列」的曲轴设计,不但会有较大的点火间隙,二上、一下的活塞动作,也会有上下震动的问题。为了让三汽缸的点火正时能够连贯,FORD採用120度排列的三角形曲轴,三汽缸间的点火正时间距都会相等,曲轴的平衡问题也得到解决,运转更为顺畅,如此一来就不会有高转速上不去的困扰,对性能发挥有相当大的助益。
然而FORD仅解决部分难题!从图片中不难看出相差120度相位的三汽缸设计,三个活塞的相对位置依然呈现「二上、一下」的不平衡状态,依然会影响运转精緻度,然而这并非无解的难题,因为内燃机历史上,积数汽缸引擎不是第一次出现,如VW集团的15度小夹角V形5汽缸引擎,以及VOLVO之前惯用的直列5汽缸引擎等,所以相关技术并没有太高门槛,那就是採用「反相平衡轴」设计,来抵销活塞运动带来的震动,VOLVO也曾使用特殊的顶置引擎脚,来抑制引擎的左右震动问题。
然而反向平衡轴结构不但会增加引擎的体积与重量,同时也会带来额外的惯性阻力,影响油耗表现,所以新一代节能引擎儘量採用平衡性较优异的四汽缸设计,如VW的1.2TSI引擎,其他引擎同样避免使用「反相平衡轴」,多半是以液压引擎脚或其它设计来对应震动问题。然而这具1.0L EcoBoost引擎的失衡问题比四汽缸引擎严重许多,反向平衡轴设计有其必要性,但是聪明的研发人员,应用不平衡式飞轮与舵轮,来取代「反相平衡轴」,消弭三汽缸的震动问题,因此FORD才会对这具引擎感到如此骄傲!
其他科技层面,包含DOHC双凸轮轴设计,及广泛应用在其他引擎的进排气双可变汽门正时机构、缸内直喷科技,此外还包括可变式机油泵、双温控水冷系统(非传统的单一控温水龟),确保引擎润滑无虞,以及工作温度能迅速提升。此外还有特殊的水冷式排气头段,用以降低排气温度,避免爆震问题,再搭配低惯性小涡轮,可于1400rpm输出20.4kgm大扭力,扭力峰值可延伸至4500rpm,呈现高原式状态,增进加速反应。
此引擎应用在Focus上,最大马力调校为125hp,搭配六速手排,二氧化碳排放量仅有114g/km,如果是100hp的版本,二氧化碳排放量降低至109g/km,不论是性能或节能表现,都超越Golf 1.2TSI(105hp、121g/km、6MT)。
未来FORD计画将此引擎压榨出177hp最大马力,应用在Focus与Fiesta,藉此取代2.0L以下自然进气引擎。然而国人暂时无缘接触到这具特殊的三汽缸引擎,因为目前1.0L EcoBoost引擎仅有五速或六速手排配置,还没有和Powershift双离合器自手排结合,加上产能问题,所以暂时仅供应欧洲市场需求,海外市场可能还要等上一年才会有进一步消息!
小排气量增压引擎(三)FORD10LEcoBoost Focus 1.0T最大马力为125hp,搭配六速手排,0~100km/h为10.8秒,二氧化碳排放量仅有114g/km。  


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