[汽車之家 發(fā)動機拆解]  春節(jié)復(fù)工之后,，我們曾受邀來到北京汽車產(chǎn)業(yè)研發(fā)基地,，與魔方的設(shè)計師一起聊了聊關(guān)于新車內(nèi)外飾的設(shè)計理念（點擊回看）,；這一次我們再度受邀來到了北京汽車動力總成研發(fā)基地，并現(xiàn)場拆解了魔方的“心臟”——1.5T渦輪增壓發(fā)動機,，據(jù)悉這臺發(fā)動機不僅擁有VGT增壓技術(shù),，而且還有多項降噪減磨的黑科技，那么咱們廢話不多說，解讀開始,。

　　此外,，全新的發(fā)動機還入選了2021年度“中國心”十佳發(fā)動機，這也標(biāo)志著北京汽車全新一代發(fā)動機成功躋身行業(yè)前列,，下面我們將這臺發(fā)動機的亮點進行拆分,，來為大家詳細解析。

★ 米勒循環(huán)

　　發(fā)動機的動力來源在于把熱能轉(zhuǎn)化為機械能,，通常來看,，發(fā)動機要在排氣、冷卻系統(tǒng)以及克服摩擦方面消耗約60%左右的熱能,，剩下的能量才用于驅(qū)動車輪行駛,，而剩下的能量越多則越省油，這部分能量也就是發(fā)動機的熱效率,。

【左為米勒循環(huán),，右為奧拓循環(huán)】

　　魔方1.5T發(fā)動機在進氣階段采用提前關(guān)閉進氣門的方案，也就是說在進氣階段活塞還未運行至下止點,，但進氣門已經(jīng)關(guān)閉,，使空氣的進入量少于正常量，因此進氣行程也就截止到進氣門關(guān)閉時活塞所處的位置,，受其影響,，下一階段的壓縮行程也是從進氣門關(guān)閉時活塞所處的位置（略高于下止點）到上止點，但由于做功行程是從上止點到下止點的完整過程,，并且燃燒轉(zhuǎn)換出來的為有效功,，也就實現(xiàn)了膨脹比大于壓縮比，燃燒效率自然就高了,。

　　現(xiàn)在也有不少廠商宣傳的米勒循環(huán)（嚴(yán)格來說應(yīng)稱之為阿特金森循環(huán)）是在可燃混合氣的壓縮階段,，通過延后進氣門關(guān)閉的時間，可以使氣缸內(nèi)的混合氣體再排出去一部分,，讓實際的壓縮行程從活塞下止點上面一些才開始,，同樣也能實現(xiàn)膨脹比大于壓縮比。

　　其實在壓縮行程也是需要耗費發(fā)動機能量的,，短一些的壓縮行程能夠減少發(fā)動機在這一階段的能量損失,，同時當(dāng)活塞達到上止點時，可燃混合氣溫度也更低,，能夠有效抑制爆震的發(fā)生,，而且更長的做功行程還能讓可燃混合氣燃燒的更加充分。

★ Masking技術(shù)與350Bar高壓燃油噴射系統(tǒng)

　　Masking技術(shù)是一種擾動發(fā)動機進,、排氣氣流,，改變發(fā)動機燃燒室內(nèi)氣流的流動情況,，從而改變發(fā)動機燃燒性能的一種缸蓋設(shè)計技術(shù)。

　　那么發(fā)動機設(shè)計為什么如此追求滾流比呢,？實驗表明,，隨著發(fā)動機滾流強度的增加，能夠更好地組織氣流在缸內(nèi)的運動,，霧化效果更好,，可燃混合氣更加均勻，同時也能更好的控制火焰的形成與擴張,，說白了就是能夠?qū)崿F(xiàn)更好的燃燒,。

　　這套350Bar高壓噴油系統(tǒng)目前如寶馬M、本田地球夢,、大眾全新1.5T也都在使用,，自主品牌除北京汽車外，如比亞迪,、吉利,、長城以及長安等品牌也均有配備。

　　在抑制濕壁方面,，中置直噴更有優(yōu)勢,，噴射出的燃油是豎直向下的，而側(cè)置直噴則與滾流的方向相同,，更容易產(chǎn)生濕壁效應(yīng),。同時更靠近火花塞的噴油方式讓點火可靠性相對更高，有利于冷啟動暖機和混合氣體分層,。

★ VGT渦輪技術(shù)

　　由于渦輪本身具備一定的質(zhì)量,，想要獲得增壓效果，必須要有足夠的廢氣來推動渦輪葉片,，因此渦輪增壓發(fā)動機的動力輸出不可避免都會出現(xiàn)遲滯性,，除電動渦輪外，各家廠商只能通過不斷優(yōu)化來盡可能減少渦輪遲滯,。

　　當(dāng)發(fā)動機處于高轉(zhuǎn)速區(qū)間時,，會有大量的廢氣涌入渦輪中，會使渦輪在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生極強的排氣背壓,，限制發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速工況下的增壓效率，同時也限制了發(fā)動機的功率輸出上限,。

　　當(dāng)發(fā)動機處于高轉(zhuǎn)速區(qū)間時,，就會出現(xiàn)廢氣流量大、排氣背壓小的問題,，渦輪也能得到動力從而更好地工作,，發(fā)動機出力也會更加得心應(yīng)手,。

　　綜合以上也可以理解為渦輪越小，響應(yīng)性越好,，但在高轉(zhuǎn)速區(qū)間的增壓效果不理想,；渦輪越大，響應(yīng)性越差,，遲滯也就越明顯,。

　　其實VGT技術(shù)在柴油發(fā)動機上早就已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，由于柴油發(fā)動機的排氣溫度要遠低于汽油機,，從VGT的選材和布置來說,，都要更加容易。

　　VGT渦輪的材質(zhì)一般選用耐高溫的航空材料,，通過在廢氣渦輪端增設(shè)角度可變的葉片,，從而實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下不同的廢氣流速和渦輪葉片的推進效果，保證渦輪在各種工況下的響應(yīng)性和增壓效果,。

　　當(dāng)發(fā)動機低轉(zhuǎn)速排氣壓力較低的時候,，導(dǎo)流葉片打開的角度較小，此時導(dǎo)入渦輪處的空氣流速就更快,，從而可以更容易推動渦輪轉(zhuǎn)動,，有效減輕渦輪遲滯的現(xiàn)象。

　　與當(dāng)下增壓車型普遍使用的小慣量渦輪以及雙渦管設(shè)計類似,，VGT其實也是優(yōu)化渦輪遲滯的其中一種解決方式,，也有的廠商將其稱為VNT，曾廣泛用于沃爾沃,、奧迪以及保時捷等品牌,，當(dāng)下除魔方外，長城汽車也有使用,。

★ VVT可變氣門正時系統(tǒng)

　　來自進氣和排氣凸輪軸提前或延遲側(cè)油道的機油壓力使VVT控制器的葉片沿圓周方向旋轉(zhuǎn)，以持續(xù)改變進氣門和排氣門正時,。發(fā)動機停機時,，鎖銷將進氣凸輪軸鎖止至最大延遲端，排氣凸輪軸鎖止至最大提前端,，以確保發(fā)動機正常起動,。

★ 缸體、缸蓋分層冷卻設(shè)計（快速暖機）

　　據(jù)北京汽車官方介紹,，這套分層冷卻系統(tǒng)可以讓車輛在冬天4分鐘內(nèi)吹出熱風(fēng),，不僅結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且還能降低約1.36%的燃油消耗,。

★ 可變排量機油泵

　　機油泵是發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的心臟,，它從油底殼提取機油,，向整個發(fā)動機各個部件持續(xù)提供壓力潤滑油。一般來說,，如果供油量不足會導(dǎo)致發(fā)動機部件磨損,；但如果一直保持高效供油勢必會多消耗發(fā)動機的動力，這就需要可變排量機油泵了,。

　　定子與油泵外壁間有兩個油腔（A和B）,，A腔引入經(jīng)過濾清器的主油路油壓，此時B腔就會受到電磁閥控制,，當(dāng)發(fā)動機將電磁閥打開時,，主油路的油壓將作用在B腔，此時會使轉(zhuǎn)子的偏心度降低,，排量也就隨之變小,，動力消耗也就降低了，據(jù)工程師介紹,，可變排量機油泵能夠減少約1%-2%的油耗,。

★ 為降低油耗“不擇手段”的極限減磨

　　油封與軸頸貼合部位的潤滑油膜隨著曲軸一起轉(zhuǎn)動，一旦油膜碰到油封螺旋槽,，將會受到螺旋斜面的作用而產(chǎn)生一個向內(nèi)的作用力,，此力就會將欲外流的液體介質(zhì)壓回儲油端；而聚四氟乙烯材質(zhì)的摩擦系數(shù)約為氟橡膠油封的1/40,，動摩擦扭矩比彈簧油封降低60%-70%,。

　　曲軸偏置可以使連桿更接近于垂直狀態(tài)，燃燒產(chǎn)生的力將更多作用于曲軸,，據(jù)北京汽車官方透露,，通過該技術(shù)可以使曲軸單個循環(huán)內(nèi)摩擦功損失平均降低約3.1W。

★ 為NVH“不擇手段”的極限降噪

　　除此以外,，魔方全車的密封條以及墊片等均進行了加厚處理,，北京汽車官方稱怠速噪聲為57.5dB，大概和我們正常交流的聲音大小差不多,。

★ 全文總結(jié)

　　魔方是一臺針對年輕消費群體而誕生的緊湊型SUV,，它不僅擁有時尚潮流的外觀，同時也有著不錯的科技豪華氛圍,，但僅有這些還不足以打動年輕消費者們?yōu)槠滟I單,。通過本次的發(fā)動機拆解，我們又深入了解了魔方的“心”,，而這顆心也同樣集黑科技于一身,。據(jù)悉，魔方或?qū)⒂诒驹抡�式上��,，預(yù)售價為11-15萬元,，那么對于這樣一臺內(nèi)外兼修的時尚小車，你準(zhǔn)備好了嗎,？（圖/文 汽車之家 鄭晨）