“芯”之大比拼 解读10万元家轿发动机技术

王朝汽车·作者佚名  2009-05-27

发动机犹如汽车的心脏,没有了它提供的源源不断的动力,汽车也就失去了它自身的意义。如今的发动机技术名目繁多,各自的技术特点也不尽相同,像什么VVT-i、TSI、i-VTEC确实让买车的人有一种丈二和尚——摸不着头脑的感觉。但是,这些技术的应用其诉求都是一样的,那就是提高发动机的效率。

十万元的家用车对于很多人来说都是比较关心的,那么这些车型在发动机技术上都处于什么水平呢?尽管在实际感受中这些技术体现得不是很直观,更由于不同工况下发动机的表现各不相同,所以我们并没有直接感受到发动机技术带来的好处,但是潜移默化地,这些技术都在默默地发挥着自己的作用。下面我们就以十万元家用车为基准,对一些常见的发动机技术做一个归类,好让大家对发动机技术有一个清晰地认识。

双VVT-i

代表车型:丰田系列(卡罗拉、花冠、威驰、雅力士)、科鲁兹

双VVT-i是目前丰田发动机的当家技术,也是目前最好的发动机技术之一。所谓VVT-i就是可变正时气门的意思,单VVT-i一般是针对进气门进行正时,而双VVT-i顾名思义就是不光对进气门正时,对排气门也进行正时。

其实发动机气门的开合并不是我们想象的那样,完全按照冲程的开始与结束进行的,而是受到进排气流惯性的影响,为了利用这种惯性,进气门打开比活塞到达上止点的时间开始稍早,排气门的关闭比活塞到达上止点的时间稍晚,这样一来,进排气门会出现同时打开的情况,将它按照活塞的夹角来计算,就称之为气门叠加角。不同转速下发动机需要的气门叠加角是不一样的。没有采用可变正时技术的发动机在气门叠加角方面只好采用折中的办法,所以扭矩曲线会是马鞍形,功率上也不是很高,它的低速和高速工作效率也受到影响,降低了经济性。有了VVT-i,这个叠加角就可以变,从而解决这一问题。双VVT-i由于可以调整两个凸轮轴,调整范围更大,因此综合性能会更好。

科鲁兹的DVVT和丰田的双VVT-i结构原理是类似的,只是因为调校方式的不同,科鲁兹1.8的升功率甚至比卡罗拉1.8的升功率还要高。当然技术不能代表一切,汽车作为一个整体,总体匹配和调校也是很重要的。例如科鲁兹在数据上虽然取得了优势,但是实际的动力表现并没有数据显示的那么好,相反卡罗拉在各方面都很平衡,发动机不仅动力足,而且燃油经济性也不错,目前它比同级别车型定价更高却依然热销也证明了这一点。i-VTEC

代表车型:锋范、飞度

过去本田只有双顶凸轮轴的发动机才标i-VTEC,这个技术并不比丰田的双VVT-i差,甚至还略占优势。不过从思域开始,越来越多的本田发动机开始在单顶置凸轮轴的机型上标注i-VTEC,情况就大大不同了。十万元车型里,i-VTEC发动机就只有单顶凸轮轴的。

虽然这两种技术都旨在提高进排气的效率,但是两者之间还是有本质区别的。VVT-i改变的是气门开合的时间,而i-VTEC改变的则是气门的行程。形象一点就好像是一扇门,为了控制好人流量,VVT-i改变的了门开关的时间,i-VTETC改变了门开合的大小。发动机不同转速下对气门行程需求也是不同的,就好比人在正常情况下不用嘴呼吸,剧烈运动时则需要嘴的辅助一样。常规发动机同样只能折中,因此低速时进气负压不足,高速时进气量有不够大,不利于将发动机的潜能发挥出来。

这种发动机在改变行程的时候,正时也可以随之改变,理论上“功能”比VVT-i多。不过锋范和飞度上配的i-VTEC发动机只有一个凸轮轴,因此它的正时和行程都只能分段调节,与进排气正时连续可调的双VVT-i相比就要略逊一筹了。

目前本田除了雅阁/CRE-V2.4L的发动机,其他各款i-VTEC均属于这种技术,而且大有取代过去双顶凸轮轴i-VTEC的趋势,究其原因是由于这种技术的结构过于复杂,双顶凸轮轴的i-VTEC发动机成本过高,不利于提升性价比。另外随之控制技术的进步,目前本田的这些单顶凸轮轴发动机性能也做得不错了。锋范和飞度的表现大家都知道,其动力和油耗在同级别车型中绝对是佼佼者。VVT

代表车型:伊兰特/悦动、赛拉图、Tiida、SX4、马自达2等

VVT和丰田的双VVT-i比较类似,也是改变气门开合时间来提高发动机效率的一种技术,不过仅仅是控制进气门罢了。以前威驰上“千呼万唤始出来”的VVT-i,其实就是这种技术。由于改变进气门开合时间提高的发动机效率要远远大于改变排气门开合时间提高的发动机效率,所以VVT都采用改变进气门开合时间的方法。很多厂家在宣传的时候会采用不尽相同的称呼,不过其本质还是相同的。像现代称之为CVVT,日产则叫做CVTC等,而马自达3则称为S-VT。

搭载VVT发动机的SX4

搭载VVT发动机的马自达2

韩系车技术向来都不是最突出的,老款伊兰特最开始采用的其实也不是CVVT发动机,跟现在的1.8一样,仅采用DOHC每缸4气门。所以直到最近几年才装备了CVVT发动机,不过也只能算是不落后,与前面的双VVT及i-VTEC相比还是有一定的差距。DOHC四气门

代表车型:凯越 福克斯 朗逸1.6

DOHC(Double Overhead Camshaft),就是双顶置凸轮轴的意思,前面我们已经提到了,本田的i-VTEC采用单顶置凸轮轴因而打了一点折扣,而实际上,双顶置凸轮轴是很普遍的发动机技术,与单顶置凸轮轴对应。由于有两根凸轮轴分别控制进气门和排气门,可以降低配气机构单个运动部件的重量,有利于提升响应性,因此从技术结构来说,它由于SOHC。

在数年前,DOHC还常常被作为卖点宣传,但现在已经有利于普及了,很多3万多元的微型车(如QQ0.8)都已经拥有了这项技术。在目前的推广宣传中,恐怕我们之会在凯越的广告中听到类似“采用双顶凸轮轴16气门”的宣传语,实际上它在技术上已经没有太多优势可言了。福特为了与马自达发动机拉开差异,福克斯和新嘉年华的发动机上都没有采用VVT技术,因此也只能归属到这个级次。大众的朗逸1.6L并没有采用宝来的那款发动机,能进入这个层面已算是不错了。两气门

代表车型:大众系列(朗逸2.0、新宝来1.6)

朗逸2.0两阀发动机

仔细对比之下竟然发现一向都很重视技术的德国人有些落伍,在十万元车型里发动机技术垫底的居然是大众的机型。发展至今,在自主品牌都在开始玩VVT的时候,两气门发动机可真成为稀有物种了,但是大众却还“雪藏”着几款。1.6和2.0这几款发动机依然延续着它的寿命,虽然大众也引入了先进的TSI发动机,不过在10万元这个级别上却还是无福消受。

两气门结构进排气门各只有一个,那么DOHC+四气门与SOHC+两气门比较话,最大的差别就是前者高速功率更足,后者则更适合低速扭矩的发挥,这或许是两气门发动机目前唯一值得炫耀的一点资本。

朗逸和新宝来采用这种发动机一方面考虑到低转速时的扭矩,另外一方面也由于它结构简单,出现的问题也少。当然最核心的原因是,很长一段时间内,大众没有更适合中国市场的发动机。曾经算是先进的五气门发动机由于低扭差,事实证明还不如2.0L两气门发动机受欢迎,先进的FSI发动机由于油品问题又一直未能引进。不过这种情况快结束了,大众正在布局TSI发动机,过不了多久,恐怕在国内要想找到一款新车配两气门发动机,还真有难度了。

总结

虽然升功率不能作为唯一标准,但作为参考,我们最后还是用以上这几款典型车型的升功率来做个比对,从一个侧面也可以反映出各自发动机技术的领先程度。

5种典型发动机升功率对比

发动机类型

升功率 kW

双VVT-i

56

i-VTEC

57

VVT

51

DOHC四气门

49

SOHC两气门

46

制表:卓众汽车网 www.uncars.com

还是那句话,车是一个综合体,绝不是发动机技术好就一定好,甚至不一定动力表现好的车就一定卖得好。目前销售情况比较好的既有双VVT-i的卡罗拉,也有i-VTEC的锋范、飞度,有DOHC四气门的凯越、福克斯,也有SOHC两气门的朗逸、新宝来,更有甚者搭载同一款CVVT发动机的悦动和赛拉图销售状况基本不在一个数量级。因此我们在这里评点排名这些发动机技术,也仅仅是给大家一个参考,而不是作为买车的唯一标准。

(责任编辑:崔潇旭)

 
 
 
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