理论教育 5款福特EcoBoost发动机:解析汽车动力传动系统

5款福特EcoBoost发动机:解析汽车动力传动系统

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:福特EcoBoost新动力技术是福特汽车公司最新的发动机技术,可应用于4缸和6缸发动机。无论是EcoBoost I-4发动机还是V6发动机,均采用了双顶置凸轮轴4气门结构,布置在每列气缸上方的两根凸轮轴分别控制进、排气门开启与关闭。经济性福特宣称EcoBoost发动机节省燃油比例高达20%,相当于中度混合动力系统。试验表明,同样消耗1升燃油,采用EcoBoost技术的车辆将可以多行驶0.85公里。

5款福特EcoBoost发动机:解析汽车动力传动系统

福特EcoBoost新动力技术是福特汽车公司最新的发动机技术,可应用于4缸和6缸发动机。它采用涡轮增压与燃油直喷技术,使汽油发动机燃油经济性提升20%、二氧化碳排放降低15%。

EcoBoost发动机主要有缸内直喷、涡轮增压、双独立可变气门正时三个关键技术。

涡轮增压系统按涡轮增压器的数量分为单涡轮增压系统和双涡轮增压系统。EcoBoost I-4发动机上匹配的是单涡轮增压系统,而EcoBoost V6发动机则应用了双涡轮增压系统。采用双涡轮增压系统的V6发动机,按气缸工作顺序将六个气缸分成两组,每组气缸排气驱动一个涡轮增压器。由于气缸排气间隔相等,所以增压器转动平稳。同时有效地减小了各缸之间的排气干扰。由于涡轮增压的缘故,进气门开启时被导入气缸的空气量将大幅增加(EcoBoost V6发动机涡轮正常工作时进气量可提升25%)。

EcoBoost发动机选用的Honeywell GT15高速涡轮增压器,涡轮转速可高达170000转/分,保证了在发动机1500转/分的低转速下涡轮增压系统即可正常工作,弥补了传统涡轮增压器低速增压效果不明显的劣势。

EcoBoost发动机采用了汽油机缸内直喷技术。与其他公司的直喷发动机相比,具有以下特点:

动力系统控制策略中共有10066个可调节参数,任何一个参数微小的变化都会对燃油喷射系统喷油量、喷油时间产生影响。

采用凹顶活塞,通过设置形状不规则的碗形凹坑,使发动机起动时喷入气缸的燃料被引导至火花塞附近。这样一来,点火时燃料燃烧更充分。

怠速状态下可以做到每次喷射仅有10.4毫克汽油从喷油器喷出,仅相当于0.2滴汽油。喷油时间方面,性能优异的喷油器使喷油时间可缩短至1/300秒。(www.daowen.com)

共轨油道中油压可在0~20兆帕范围内连续精确调节(传统发动机燃油压力一般最大也只有0.7兆帕)。

无论是EcoBoost I-4发动机还是V6发动机,均采用了双顶凸轮轴4气门结构,布置在每列气缸上方的两根凸轮轴分别控制进、排气门开启与关闭。它能在不同转速不同负荷下通过改变进排气门开启时间,优化缸内进排气气流,尤其能够改善部分负荷下发动机效率和性能。经济性

福特宣称EcoBoost发动机节省燃油比例高达20%,相当于中度混合动力系统。试验表明,同样消耗1升燃油,采用EcoBoost技术的车辆将可以多行驶0.85公里。与其他提高燃油经济性的技术相比,EcoBoost新动力技术最大的优势在于可以大规模应用,无论驾驶周期长短、行驶工况如何变化,都可以减少10%~20%的燃油消耗。动力

以3.5升EcoBoost V6发动机为例,它能在5700转/分时输出高达261千瓦的最大功率;在1500~5250转/分的转速范围内输出475牛·米的最大转矩;红线转速更高达6200转/分。而传统的5.4升V8自然进气发动机最大功率仅有220.5千瓦,最大转矩495牛·米。同样的,未来的EcoBoost 2.0升I-4发动机动力性能也将全面超越普通3.0升V6发动机的动力输出标准。

燃油喷射瞬间

进排气示意图

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