創立於 1999 年的最佳發動機大獎(International Engine of the Year Awards)評選由英國著名技術雜志 UKIP Media&Event 主辦,是全球最為權威的評選機構。評委們並不是僅僅依靠發動機臺架試驗的數據來評判發動機的表現,還通過試駕搭載這些發動機的最新車型的實際表現進行綜合考量。考量也是非常全面的,包括發動機的性能表現、經濟性、舒適性、環保、噪音等方面,以及廠商是否能夠成功地使用全球領先的發動機技術。
文:餘煜華
2017 年國際年度最佳發動機大獎
今年最佳新款發動機大獎落到瞭 NSX 的 3.5 升 V6 發動機 + 電動機的混合動力組合手上,本田已經很久沒有推出過讓人如此興奮的動力系統瞭。
今年的最終大獎名單和去年的幾乎完全重復,規則也依舊根據發動機的排量進行分組評選,所以最大獎項落在瞭法拉利頭上,也就是去年拔得頭籌的那臺發動機。
法拉利 488 所搭載的這臺渦輪增壓 V8 發動機不僅衛冕瞭 3-4 升組別第一名,還衛冕瞭年度最佳性能表現發動機大獎。
AMG 小車用的那臺暴力至極的 2 升渦輪增壓發動機今年並沒有出現在獲獎榜單上,取而代之的是保時捷的入門級 4 缸發動機,看來評委們也對那種癲狂的輸出感到厭倦瞭。
法拉利 F12 所搭載的那臺 V12 自然吸氣發動機衛冕瞭 4 升以上組別大獎,這樣的發動機可以說真的是造一臺少一臺瞭,闊佬們真的應該抓緊時間享受大排量自然吸氣發動機最後的絕唱。
法拉利 3.9 升 V8 渦輪增壓直噴汽油機
這款 V8 發動機是為瞭替代 4.5 升自然吸氣 V8 發動機而打造的,峰值扭矩達 760 牛 · 米,在 8000 轉 / 分鐘時能輸出 670 馬力的最大功率,也就是說它的升功率達到瞭 172 馬力。
對法拉利公路跑車而言,這無疑是一項嶄新的記錄。與 458 的 4.5 升發動機相比,該發動機的最大功率提升瞭 100 馬力。該渦輪壓氣機葉輪由特殊的低密度鈦鋁合金打造,所以渦輪增壓系統引發的動力遲滯現象並不明顯。
排量(cc) 3902
缸徑 × 沖程(mm) 86.5×83
功率(PS) 670
壓縮比 9.4 ∶ 1
配備車型 法拉利 488 GTB/Spider
保時捷 3 升水平對置 6 缸渦輪增壓直噴汽油機
保時捷上次在 2.5-3 升組別中獲獎的還是幾年前搭載於 Boxster 上的那臺 2.7 升水平對置自然吸氣發動機,然後寶馬又在 2013 年至 2015 年盤踞瞭這個組別的冠軍寶座。
保時捷今年依靠全新打造的 3.0 升水平對置 6 缸渦輪增壓直噴發動機打敗瞭寶馬,靠的是什麼?
仔細研究數據會發現該發動機的最大功率比較保守,在 Carrera 上隻被調校到 370 馬力,但是最高轉速卻可以輕松地達到 7500 轉 / 分鐘,這可不是寶馬的直列 6 缸發動機可以遊走的區域。
該發動機相比其他自然吸氣發動機擁有更棒的扭矩輸出、燃油經濟性和二氧化碳排放量。
排量(cc) 2981
缸徑 × 沖程(mm) 91×76.4
功率(PS) 370
壓縮比 10 ∶ 1
配備車型 保時捷 911 Carrera 等
寶馬 1.5 升 3 缸渦輪增壓直噴汽油機油電混動系統
寶馬 i8 所搭載的 1.5 升 3 缸渦輪增壓發動機混動系統去年也上瞭榜單,它的 3 缸發動機最大輸出功率達到瞭 231 馬力,最大扭矩達到瞭 320 牛 · 米,單單從數據上就可以接近甚至超過大部分 2.0 升渦輪增壓發動機瞭。
前軸上那臺電動機的最大功率被提升到瞭 141 馬力,能夠讓 i8 在 4.4 秒內從靜止加速到 100 公裡 / 小時,而百公裡綜合油耗僅為 2.1 升。
排量(cc) 1499
缸徑 × 沖程(mm) 82×94.5
功率(PS) 231+141(電動機)
壓縮比 9.5 ∶ 1
配備車型 寶馬 i8
本田 3.5 升 V6 渦輪增壓直噴汽油機油電混動系統
如果無視過高的定價,新一代 NSX 的表現真的可以用無可挑剔來形容,至少從技術這一塊來講是這樣的。
它搭載的 3.5 升 V6 雙渦輪增壓發動機氣缸夾角為 75 度,采用瞭雙噴射技術,即歧管噴射還有缸內直噴,和豐田的 D4-S 很相似:在發動機低負荷運轉時選擇歧管噴射,在高負荷時采用效率更高的缸內直噴,以達到提高發動機的動力和降低油耗的雙贏目的。
該發動機的最大功率輸出是 500 馬力,在電動機的加持下,系統最大綜合功率可以達到 567 馬力。
那麼強大的動力通過 9 擋雙離合變速箱傳遞到四個車輪上,所以 NSX 從靜止加速到 100 公裡 / 小時隻需 3 秒鐘!很爽是不是?速度那麼快,而開得溫柔時的百公裡油耗隻有 9.4 升,聽上去是不是很誇張?評委們就是這樣被 NSX 打動的。
排量(cc) 3493
缸徑 × 沖程(mm) 91.4×88.9
功率(PS) 567
壓縮比 10 ∶ 1
配備車型 本田 NSX 等
奧迪 2.5 升直列 5 缸渦輪增壓直噴汽油機
這款發動機從 2010 年開始,今年是它第八次獲得這個排量級別的榜首位置。這款發動機實際排量為 2.48 升,壓縮比為 10 ∶ 1,缸徑 為 82.5×92.8 毫米。在剛問世時,它的最大功率為 310 馬力,但現在已經被提升到瞭 367 馬力,同時可以在 1600~5300 轉 / 分鐘的寬泛轉速下穩定輸出 465 牛 · 米的最大扭矩。
發動機的升功率已經高達 148 馬力 / 升,這在同類型發動機中並不多見,目前這款發動機主要應用在奧迪 RS3、TT RS 以及當紅的奧迪 RS Q3 中,可以帶來極為強勢的性能表現。
隻靠動力表現並不能打動所有評委,該發動機之所以能蟬聯多年榜首自然還有其他原因,那就是它的燃油經濟性也很不錯,完全不會像競爭對手那樣離譜。此外,該發動機迷人的工作聲和排氣聲也是對手不能比擬的。
排量(cc) 2480
缸徑 × 沖程(mm) 82.5×92.8
功率(PS) 367
配備車型 奧迪 RS3 等
福特 1.0 升直列 3 缸渦輪增壓直噴汽油機
這款榜單 " 老油條 " 的投影面積僅為一張 A4 紙大小,是由福特在英國的唐頓技術中心和在德國的 Merkenich 技術中心共同設計開發的,由福特在羅馬尼亞克拉約瓦和德國科隆的工廠率先進行生產。長安福特的嘉年華等車型也搭載瞭該發動機,動力表現當然比 1.5 升直列 4 缸自然吸氣汽油機要強瞭不少。
1.0 升 EcoBoost 發動機采用低慣量渦輪增壓器,在風門開啟、轉速較低時可快速輸出動力,並可在轉速高達 248000 轉 / 分鐘時輸出最高功率。
這款發動機的創新還有:集成在氣缸蓋上的排氣歧管,有助於降低排氣溫度,從而在更寬泛的發動機轉速區間優化油氣混合比;鑄鐵缸體比傳統的鋁制缸體在熱車時有很大優勢,節約瞭 50% 的熱車能量,有效提升燃油經濟性;兩條浸油式主發動機皮帶,運轉更為安靜、高效;刻意保持 " 非平衡狀態 " 的飛輪與滑輪設計,而沒有加裝平衡軸,這能增強發動機效能。
盡管排量更低、體積更小,但是 1.0 升 EcoBoost 發動機的動力輸出和性能卻能與普通的 1.6 升自然吸氣發動機相媲美,並且擁有更加出色的燃油經濟性。這款擁有 125 馬力最大功率和 170 牛 · 米峰值扭矩輸出的發動機,已經讓海外那些節儉但又追求駕駛樂趣的新福克斯車主體驗到瞭激情,更能讓全新福特翼搏這種 SUV 也可以兼顧動力與節能。
排量(cc) 999
缸徑 × 沖程(mm) 71.9×82
功率(PS) 125
配備車型 福特嘉年華
特斯拉純電力驅動系統
在燃料電池車普及之前,即使中國的 PPT 造車運動再轟轟烈烈,所謂新能源車的老大隻會是特斯拉。
今年獲獎的特斯拉純電力驅動系統也就是 P100D 較 P90D 更為高端,Model S 上的 100 千瓦時的電池組在 " 瘋狂模式 " 下從靜止加速至時速 100 公裡還不到 3 秒鐘,其 EPA 有效行駛裡程為 507 公裡,評委組測試的成績更是達到瞭 613 公裡。
極快,續航裡程也靠譜,所以有理由拿高分。當然,充電時間和不環保這些事情就別提瞭。
電動機 三相四極交流感應式
功率(PS) 263(前)+510(後)
扭矩(N · m) 967
續航裡程(km) 613
配備車型 特斯拉 Model S P100D
PSA 集團 1.2 升直列 3 缸渦輪增壓直噴汽油機
盡管豐田集團推出瞭熱效率超高的 1.3 升自然吸氣發動機,盡管大眾也有著非常出色的 1.2 升渦輪增壓發動機,但 PSA 集團的這款發動機依舊將去年就取得的 1.0-1.4 升排量級別冠軍位置牢牢地控制住。
該發動機是在其與寶馬合作研發的 1.6THP 發動機基礎上打造的一款比較新的產品, 2014 年 3 月開始在歐洲市場投放量產。全鋁材質、缸內直噴、DVVT 雙可變氣門正時等主流技術一樣也沒落下,某些國產車型也已經配備瞭該發動機。
該發動機優化瞭氣道特性,采用瞭帶有創新廢氣旁通閥系統的輕質渦輪,1000 轉 / 分鐘就開始介入,1500 轉 / 分鐘就達到 200 牛 · 米的扭矩輸出,1750 轉 / 分鐘達到扭矩峰值 230 牛 · 米並持續到 3500 轉 / 分鐘。
1.2THP 發動機采用的是 D-CVVT 連續雙可變進排氣正時系統,這在小排量渦輪機上比較少見,在可變氣門正時系統中,正時齒輪所帶動的齒盤與凸輪軸之間有一定的自由量。
通過油壓控制齒盤與凸輪軸之間的角度差,就能實現氣門提前或延時關閉的效果,這樣發動機就可根據轉速和工況的不同進行調節,使得發動機在高低速下都能獲得理想的進、排氣效率。
1.2THP 采用 ECU 控制連續可調變排量機油泵,能夠根據不同轉速,通過外調節環的滑動或者擺動,改變其與轉子的偏心距,進而改變葉片泵的排量,避免瞭傳統定排量齒輪機油泵在高轉速下的泵油損耗,達到節能減排的目的。
排量(cc) 1199
缸徑 × 沖程(mm) 75×90.5
功率(PS) 130
壓縮比 11 ∶ 1
配備車型 標致 208
法拉利 6.3 升 V12 直噴汽油機
法拉利的 6.3 升 V12 直噴汽油機曾經在 2013 年拿過大排量組別的冠軍,但是法拉利自傢打造的 4.5 升 V8 自然吸氣發動機在 2014 年和 2015 年將 6.3 升發動機擠瞭下去。
由於 4.5 升發動機的替代者的排量縮小到瞭 3.9 升,所以 4 升以上組別的冠軍這次又回到瞭法拉利 6.3 升發動機的手上。
大排量自然吸氣發動機越來越稀有瞭,這臺 6.3 升 V12 發動機能輸出 740 馬力的最大功率和 690 牛 · 米的峰值扭矩,這讓 F12 Berlinetta 僅用 3.1 秒就可從靜止加速至 100 公裡 / 小時。
雖然,自然吸氣發動機無法像渦輪增壓發動機那樣獲取足夠寬泛的最大動力輸出平臺,不過,在評委們看來,F12 Berlinetta 帶來的那種扶搖直上的加速感受是令人心醉的。
這正是自然吸氣高轉速發動機的魅力所在,與此同時要將壓縮比做到 13.5 ∶ 1 絕非易事。燃油噴射系統采用直噴技術,它可將噴油壓力最大提升至 200 巴,這在某種程度可化解一些高轉速和高速壓縮比的 " 矛盾 "。
在發動機控制方面,F12 Berlinetta 的 6.3 升 V12 發動機使用 3.0 版本的發動機電腦對噴油點火進行控制。這是全新的控制單元,在它的調配下,多重點火的點火系統可在 3 個不同的時間釋放出不同強度的火花,以此滿足不同工況下的燃燒需求,例如,在低轉速情況下,結合缸內直噴技術就可起到節省燃油的目的。
除此之外,從進氣和排氣的能量損失到活塞裙部表面低摩擦力材料塗層的運用,再到部件本身采用超高精度加工工藝。發動機的潤滑系統在降低內耗環節也有直接的貢獻,四個直徑較小的葉片式機油泵可按需進行工作,在滿足發動機潤滑需求的前提下做到盡可能地不耗費多餘動力。
排量(cc) 6262
缸徑 × 沖程(mm) 94×75.2
功率(PS) 740
壓縮比 13.5 ∶ 1
配備車型 法拉利 F12 等
保時捷 2.0 升水平對置 4 缸渦輪增壓直噴汽油機
奔馳的 M133 發動機太潑辣瞭,剛問世時的確可以吸引住許多人,時間久瞭就讓人招架不住它那如狼似虎的性子瞭,這時候大傢就會渴望有一臺性格活潑、動力強勁、有靈性又不會讓人時刻緊繃神經的發動機來替代它,這就是保時捷的 2.0 升 4 缸發動機在今年獲獎的緣由。
國內版 718 Boxster 被 " 閹割 " 過,最大功率被限制在瞭 250 馬力,較國外版本低瞭整整 50 馬力!此次獲獎的正是國外版的這臺 2.0 升汽油機,它在 6500 轉 / 分鐘時能輸出 300 馬力的最大功率,380 牛 · 米的峰值扭矩從 1950 轉 / 分鐘維持到 4500 轉 / 分鐘。無論是功率還是扭矩,都比 981 系的 2.7 升 6 缸自然吸氣發動機強瞭許多。
為瞭不影響 718 的設計和空氣動力學,渦輪增壓發動機利用車門後的橫向進氣口導入空氣,這些空氣現在也用於間接中間冷卻。冷卻系統的輔助環路用來降低增壓空氣的溫度。為此,發動機上方安裝瞭一個熱交換器。來自渦輪增壓器的壓縮空氣將一部分熱量傳遞給冷卻液,再由冷卻液傳遞給進氣口中的散熱器。
該發動機通過在部分載荷區間 " 預先調節 " 渦輪增壓器來實現運動駕駛方式:旁通閥被關閉,點火時間延遲,並且節氣門略微開啟。這將使瞬時驅動扭矩保持不變,同時增加發動機內的空氣量,提高增壓壓力。
隨後,當駕駛者將油門踏板踩到底時,更高的增壓壓力能夠瞬間提供更高的扭矩。即使駕駛者在全力加速時稍稍松開油門踏板,渦輪增壓發動機也會像自然進氣式發動機一樣快速做出響應。
油門依然保持全開,隻有噴油被停止。因此,增壓壓力不會出現明顯下降,再次踩下油門踏板時,發動機能夠瞬時做出響應。或許,正是這麼快的響應速度,才是打動評委們的真正原因。
排量(cc) 1998
功率(PS) 300
壓縮比 9.5 ∶ 1
配備車型 保時捷 718Boxster 等