上汽NSE Major 1.5L发动机技术解析:不仅是阿特金森循环

2017-01-13
新车评网

上汽NSE Major 1.5L发动机技术解析:不仅是阿特金森循环

一周前,上汽对外公布了旗下首款小型SUV——名爵ZS的动力总成方案,这款采用名爵品牌全新设计语言的SUV车型,将分别搭载1.0T涡轮增压及1.5L自然吸气发动机。

对于那款参数极为亮眼,话题感也更强的1.0T增压发动机,此前,我们已经做过了详细的介绍(参见:上汽SGE 16T发动机技术解析);相较之下,这台1.5L自吸发动机,是黯然失色、甘当绿叶,还是也有着别样的特殊之处、能够带给人惊喜呢?

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我们都知道,在MG3、荣威350等车型上,就搭载了一台1.5L自然吸气发动机,其动力表现虽显平淡,却足够成熟可靠。

那名爵ZS搭载的就是这台发动机吗?首先可以明确的一点,答案并非如此!

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名爵ZS上的这台1.5L发动机,与老款发动机有一定的继承关系,但大量的零部件都是重新研发设计的,其内部结构也进行了大幅度的改进、优化。

而在技术层面,其最大的亮点是,可以实现在奥拓循环与阿特金森循环间进行切换,在获得更好的油耗表现的同时,其动力输出水准也有较大幅度的提升。

依靠双可变气门正时实现阿特金森循环

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【奥托循环配气图解】

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【阿特金森循环配气图解】

实现阿特金森循环的关键,是发动机在压缩冲程延迟关闭进气门,从而使膨胀比大于压缩比,做功行程大于压缩行程,以提升燃油的燃烧效率。

显然,对气门开闭时间的控制,成为了实现阿特金森循环的理论技术基础,更进一步来说,可变气门正时则是实现阿特金森循环的硬件基础。

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和此前在1.0T发动机上看到的一样,这台1.5L发动机也具备进排气双可变气门正时技术,但为了实现阿特金森循环,其进气门调相器的最大调节角度达到了70度,这样就具备了延迟关闭进气门的能力。

而比较少见的是,在此基础之上,上汽对排气门也“做了手脚”,排气门调相器的最大调节角度也被提升到了60度,以实现做功冲程的排气门延时关闭;这样做的目的是为了充分利用缸内高压废气的推力,来获得更长的做功行程,以进一步提升燃烧效率。

低滑摩设计

前面说到,实现阿特金森循环的目的,是提高燃油的燃烧效率,但降低油耗的手段,并不仅限于此;降低发动机运转过程中的能量损耗也是非常重要的,这台新的1.5L发动机采用了一系列的低滑摩设计。

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气缸缸筒内壁呈现出的特殊纹路,这是珩磨工艺加工后的痕迹,这种工艺使缸筒内壁具有更好的光洁度与机油挂壁留存性,对于降低磨合周期、提升润滑效果,都有积极影响;而活塞的裙部,则喷涂了DLC涂层,以进一步降低摩擦系数。

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提到润滑,就不能不提机油,提到机油,又不能不提发动机的油路设计,在这方面,这台新发动机同样进行了优化;以对润滑要求最高的曲轴为例,曲轴轴颈及主轴承座处都可见终端的机油油孔,以便于对曲轴进行供油润滑。

优化的缸内滚流与进排气设计

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活塞顶部采用了特殊的凹陷设计与镜面处理,为的是促进气缸内的气体流动,通过形成均匀的混合气滚流来提升燃烧效率,同时改善燃烧的稳定性。

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进气歧管长度较长,且设置有明显的弯曲,这有助于提升管内回压,在低转速下辅助进气;树脂材质的应用,在降低重量的同时,其内壁更为光滑,有助于降低进气阻力;而为了节省空间,节气门被设置在进气歧管的内凹区域内。

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排气歧管同样采用了长歧管的设计,依然是注重低转速下提升排气效率;而1、4缸与2、3缸歧管会首先合为一股,这样的设计则是为了阻隔点火时序相邻两缸的歧管联通,避免排气形成干涉,导致废气残留。

轻量化设计、技术取舍与成本的考量

在介绍1.0T发动机的时候,全铝材质的缸盖、缸体,中置缸内直喷、缸盖集成排气歧管、可变排量机油泵等技术都让我们看到了上汽的技术实力。

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但在这台1.5L发动机上,气门室盖与进气歧管采用了复合材料,缸体则是铸铁材质;较为传统的歧管喷射、皮带驱动的机械式机油泵等都显得比较常规。

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但是,在名爵ZS车型的两种动力中,1.0T配6AT,1.5L配4AT与5MT,再考虑到两者在动力参数上的差距,1.5L发动机在ZS车系中显然是较为低阶入门的动力选择,在这个背景之下,适当的舍弃一些先进技术,换来更低的成本与更高的可靠性,这样一种综合考量的结果,我想是可以接受的,也是值得的。

总结


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上汽的这台1.5L自然吸气发动机,采用了在中国品牌中极为少见的阿特金森循环,对于燃烧效率的提升,是非常具有积极意义的;更为难得的是,通过优化的低滑摩与进排气设计,制造工艺的改进以及重新的调校,其动力输出同样有着十分明显的提升;88KW的最大功率,150N·M的峰值扭矩,在同排量竞品机型中,已是处于中上的水准。

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就纸面而言,这台发动机是有可能实现油耗与动力的双向提升的,这也让我更加期待未来能够尽早接触到实车,看看它实际的动力表现与输出特性,是否一如我们所期待的那样,给人惊喜。

而对于即将上市的名爵ZS车型而言,涡轮增压+自然吸气两种不同动力,也给了消费者更宽泛的选择,这无论是对于产品的未来市场前景,还是对于消费者不同需求的满足,都算得上是一个潜在的利好。

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