為了電氣化,捷豹路虎Ingenium 3.0T發動機解析

捷豹和路虎這兩個品牌說起來的確有些命途多舛,他們似乎總是不停的周旋在一些超大規模的車企之間,其中路虎更是如此。從上世紀90年代被寶馬收購之後,在千禧年又被福特收購,又過了8年來到了印度塔塔汽車旗下,到目前來看塔塔汽車算是路虎最老的一個東家了。

路虎就像是一個犧牲品,不停的被收購但是又不停的被拋棄,因為這些品牌看中的是路虎的越野功底,特別是寶馬。可以說寶馬收購路虎的唯一目的就是為了構建現在的"X"車系,也就是寶馬的SAV(是的,雖然日常被認為是SUV,不過寶馬自身將"X"系列定位為SAV——Sport Activity Vehicle),路虎在其中扮演了重要的技術支持。

但是從1994年到前幾年截止,路虎依然沒有自己的發動機,當然同一個集團的捷豹也面臨著同樣的窘境。先拋開沒有自己技術這一說,單純是福特那兩臺發動機的技術就太過於老舊,已經難堪重任。

所以擁有屬於自己的發動機就顯得尤為重要,因此捷豹路虎耗費了大量的心血來研發Ingenium系列發動機。

為了電氣化,捷豹路虎Ingenium 3.0T發動機解析

對於中國消費者來說,最為熟悉的Ingenium就是最早搭載於國產化之後的XFL上的那一臺,後來攬勝極光、發現神行再到後來國產的XEL以及E-PACE都全面用上了這款2.0T發動機。

那麼Ingenium發動機到底有什麼亮點,能夠作為捷豹路虎的強力支撐?

Ingenium發動機:研發背景

目前新研發的發動機,已經不僅僅要考慮性能問題,更多的是兼容性。也就是說既可以和AT變速箱兼容,雙離合變速箱也能夠匹配;橫置平臺和縱置平臺也都能放進去;再一個就是要兼容更多的電氣化系統,比如油電混動、插電混動亦或是48V輕混系統。

這就像是目前的電子產品,要擁有眾多的接口一樣——不怕多,就怕要用的時候找不到,而Ingenium正是基於這樣的大背景下研發的全新發動機。

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(Ingenium 2.0T發動機)

當然還有一點就是目前發動機的模塊化,一個汽車集團可能擁有眾多不同排量、不同缸數的發動機,如果每一個發動機都去獨立研發的話,就太過於費時費力,所以模塊化就非常重要。模塊化就表示著可以很簡單的通過增減氣缸數或者是佈局來組合成新的發動機。

比如最開初研發出了L4發動機,那麼這個發動機再增加兩個氣缸要成為L6發動機;縮減一個氣缸就成為了L3發動機;兩個L4發動機組合起來就是V8。雖然有了眾多的形式,但是互相之間的基本技術差別都不大。

目前奔馳以及寶馬的發動機模塊化就做得很好,一方面是節約研發成本,一方面是精簡產品線。

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Ingenium發動機:技術亮點

Ingenium系列發動機最大的亮點在於它的電控液壓配氣機構,這套技術目前在其他品牌上並不多見,就傳統的凸輪軸來說,其配氣相位相對固定,導致無法在發動機工作過程中進行調節,因此發動機性能難以在各種工況下都達到最佳。

隨著對發動機燃油經濟性和有害顆粒物排放要求的不斷提高,可變配氣相位技術及時出現,其根據發動機的轉速來提供合適的氣門開閉時刻和升程,使得發動機能兼顧高低轉速工況,改善低速時的性能和穩定性。通過電控技術則可以對配氣相位進行更精準的控制。

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(攬勝運動版HST)

除此之外,缸內直噴、可變氣門正時、集成式排氣歧管以及雙渦輪單渦輪增壓技術都沒有缺席,同時發動機還可以實現汽柴油共享化。換句話來說,目前的大多數發動機絕對的性能不是第一位的,要會多門武功才吃香。

而以上所說的這些,Ingenium發動機都做到了,畢竟捷豹路虎集團目前財政狀況並不好,研發的發動機一定要不容易"過時"才行。

Ingenium直列6缸從何而來?

在前不久一則新聞中,說到攬勝運動版推出了一款新車——HST,這款車使用了直列6缸發動機和一套輕混系統作為動力總成。當時官方並沒有更多的信息來介紹這款車,所以當時還在懷疑這臺直列6缸發動機到底是什麼來路,因為寶馬目前並沒有匹配輕混系統的直列6缸發動機,所以捷豹路虎不可能和寶馬再續前緣;直列6缸匹配輕混系統的就只剩下奔馳,但是捷豹路虎要和奔馳扯上關係就更不可能了,所以就猜想這是由目前的Ingenium發動機轉變而來。

畢竟捷豹路虎不像沃爾沃那麼的"頭鐵",旗下Drive-E發動機最大排量只有2.0L級別,好歹捷豹路虎還有一眾高性能車。

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Ingenium走直6而不是V6的線路,其實原因很簡單。

直6相比於V型發動機來說,先天的平衡性就很好,因為V6發動機雖然能夠抵消活塞運動帶來的一階振動,但是曲軸運轉所產生的二階振動無法自平衡,這就需要加入平衡杆,導致發動機重量增加的同時,還沒有辦法完全抵消掉。

但是直6發動機就完全不一樣了,不用平衡軸就可以自平衡。

其次就是成本更低,因為V6發動機的氣缸排布呈現兩列,所以氣缸蓋、凸輪軸都要配套兩個,但是直6發動機就不存在這樣的問題,你可以粗略的看作是4缸發動機延長(雖然還有很多機械結構的調整,比如曲軸角度等等),所以能夠更好的節約成本。

既能夠有更高的駕駛感受,又能夠節約成本,所以使用直6毫不意外,至於V6的誕生,更多的是因為有些小車的發動機艙裝不下直6,特別是橫置平臺。

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這臺Ingenium 3.0T發動機也是技術眾多,連續可變氣門升程、可變氣門正時、電子渦輪以及輕混系統全都有。這其中連續可變氣門升程技術尤為重要,其實說這項技術的時候最先想到的就是寶馬,但是Ingenium 3.0T發動機也採用了這一技術。

氣門升程技術可以通過改變氣門的開度來增加進氣量進而增加動力,但是有些工況下不需要這麼大的開度,因此這時候就需要連續可變氣門升程技術,根據車輛的瞬時工況來實時改變氣門開度,做到發動機擁有出色動力的同時,可以儘量的節省燃油。

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48V輕混系統的存在,很大一部分作用就是為電子渦輪服務的,因為傳統的12V電氣系統已經無法滿足電子渦輪所需要的功率。而48V電氣系統就能夠提供足夠的功率,用來帶動電子渦輪運轉,主要是為了在低轉速廢氣渦輪沒有進入最佳工況時候的一個補充,這樣可以有效的消除渦輪遲滯。

為了電氣化,捷豹路虎Ingenium 3.0T發動機解析

再加上輕混系統所匹配的啟動電機,能夠在車輛起步的時候提供動力,同時這套系統可以還擁有動能回收系統,甚至還能在速度降低到十多km/h的時候關閉發動機。

在細微之處儘量的節省燃油,雖然遠遠比不上真正的混動系統作用明顯,但是相對來說成本低廉,並且可以滿足現有的排放法規,這就夠了。

為了電氣化,捷豹路虎Ingenium 3.0T發動機解析

毫無疑問,在未來很短的時間內,捷豹路虎會將旗下搭載V6發動機的很多車型的動力總成替換為這臺直6發動機,當然這樣的時間不會持續很久。

考慮到未來捷豹路虎大刀闊斧的電氣化進程,大排量發動機存在的時間也不會太久,基本上都是用在旗艦車型上面,所以更大排量的比如4.0T V8的Ingenium發動機估計不會存在了。

總結

現如今全球都在大力發展新能源車的大環境之下,各大企業對於大排量發動機的研發投入都將會越來越少,畢竟話費了巨大人力財力研發的發動機可能在5年之後就不符合排放限值了,未免有些太過於浪費。這一點從目前BBA的進程就可以看出來,而捷豹路虎推出這款6缸Ingenium發動機的行為就是進一步加深電氣化的進程。


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