我来分享一下,先看看本田自己是怎么说的,图1是本田自己发布的自然吸气和增压发动机的替代关系图,本田的1.0T相当于原来的1.5L自然吸气发动机思域1 0t。(图1)
下面简单说一下本田思域的这个1.0T三缸增压直喷发动机采用的技术:
1.技术背景
本田1.0T三缸直喷增压发动机的基础结构还是来源于的本田倍受好评的1.5NA自然吸气直喷发动机。图2中大家可以看出来从气门夹角、缸径、缸心距等核心结构参数上两者完全一致,直喷喷油器的位置也是完全一致的。( 图2图3)
2.本田1.0T发动机采用的新技术
(1)VETC和阿特金森循环
VETC是本田的看家技术,再自然吸气时代广受好评,成为本田的一块金字招牌。本田VTEC其实是转是一套两级进气可变升程系统,通过气门摇臂上的可变机构实现气门升程切换。(图4)
1.0T的VTEC系统还集成了VVT可变气门正时系统,这样可以进一步优化高性能和低油耗对凸轮轴正时升程的不同要求。本田在1.0T上利用这套气门升程和正时都可变的系统在低负荷通过低升程进气门早关方案实现了阿特金森循环,也就是实际膨胀比比压缩比大的情况,主要目标是降低油耗。本田的测试结果显示1.0T上的VTEC技术可以降低整车循环油耗2%。
本田1.0T并未像一些最新混动发动机一样运用阿特金森循环的时候把压缩比做的特别高,这样可以降低油耗,但性能也会受到很大的影响。本田1.0T选择了压缩比10,在适当降低油耗的同时保持了本田一贯的高功率水平,最大功率达到了95kw。
(2)双VVT中置油压控制阀
为了保证阿特金森循环的实现,本田虽然没有使用昂贵的电动VVT但是还是采用了先进的中置的油压控制阀VVT系统,这保证了气门正时调节的快速响应。(图4)
(3)效率优化的气道
本田在1.5NA自吸发动机的结构基础上重新为1.0T设计了全新的气道,以适应增压发动机和阿特金森循环的需求。气道设计的主要目标是是提高滚流的强度,进一步提高燃烧速度,从而提高发动机热效率水平。(图5)
(4)喷油器和活塞顶的设计
1.0T的直喷喷油器也是重新设计的,采用6孔设计,流量分布采用中间四个孔大侧面两个孔小的设计,配合新设计的活塞顶部,从而减少喷射油束直接打在活塞和缸孔的湿壁效应,减少机油稀释,同时对颗粒物排放也有好处。(图5)
(5)集成式排气管
缸盖集成排气管的设计目前非常流行,这种设计利用缸盖的冷却水来降低排气的温度,从而实现加速暖机了控制涡前排温的作用。本田的1.0T发动机的缸盖和集成式排气管采用了比较先进的上下分层冷却的方式,这样可以让较冷的水先冷却缸盖水套的下半部分,给燃烧室提供足够的冷却能力,从而防止缸盖的热变形。(图6)
(6)连续可变机油泵
本田1.0T采用了基于MAP控制的连续可变排量机油泵,这样可以根据发动机对润滑和机油压力的需求来经过调整机油泵的排量和输出压力,在低转速低负荷采用较低的机油压力达到减小摩擦降低油耗,在高负荷采用高的机油压力保证润滑需要。本田的测试结果显示可变机油泵降低油耗的潜力NEDC循环在1%左右。(图7)
(7)湿式浸油正式皮带
本田的浸油正时皮带结合了传统的链传动系统和干式皮带两者的优点,噪音低,摩擦小,免维护,声称可以做到和发动机等寿命。本田研究结果显示浸油正时皮带可以降低整车油耗0.6%。(图8)
目前,福特1.0T和最新的1.5T三缸本田1.0T和标致1.2T采用了浸油正时皮带的设计,标致的1.2T出现过正式皮带掉毛堵塞机油油路引起发动机故障的严重批量问题,福特和本田还没有此问题反馈。这种设计的可靠性还需要更充分的市场验证。
(8)电子节温器
本田1.0T采用了电子节温器,可以通过ECU控制节温器的开关,这样可以在中低负荷发动机常用工况采用较高的水温以提高热效率,降低油耗。在大负荷,采用较低的水温控制爆震,提高性能。
3.NVH噪声振动水平
本田1.0T的为了降低三缸机振动,特意减小了曲轴主轴径和连杆颈的直径,主轴径只有38mm,连杆颈只有36mm。比1.5自然吸气发动机还要细很多。
但是由于没有平衡轴,本田1.0T的NVH水平并不出色,尤其在低速全负荷的噪声测试结果显示在同类型发动机中是比较偏大的。(图9)
4.总结
本田的1.0T秉承了本田的一贯风格:
(1)性能出众,升功率几乎是业界最高。
(2)在油耗降低上不遗余力,最高热效率达到了36.1%,这对于一个如此小排量的发动机绝对是非常好的水平。
(3)NVH水平一般。
以上信息供大家参考,欢迎讨论。对发动机感兴趣的朋友可以关注我,每周会发布原创的发动机技术和产业的专业解读,谢谢支持!
版权声明
本站部分内容收集整理自网络,如有侵权或违规的内容请发送邮件至 chengbao96@qq.com,一经查实,本站将立刻删除。
本文链接:http://cqdunge.com/post/6612.html
发表评论