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如何看待2019款沃尔沃XC40 T3将搭载1.5T三缸引擎? <#21---->

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会有人买单吗?

沃尔沃的三缸1.5T发动机我来简单分享一下。

首先讲一下背景:沃尔沃为什么要开发1.5T三缸机呢?

这要从沃尔沃的动力总成战略说起。沃尔沃在大约10年前被吉利收购脱离了福特体系之后就制订了一个自己的动力总成战略Drive-E,因为他们在合同期结束以后讲不能再使用福特的动力总成,必须全新开发自己的动力总成。沃尔沃的战略简单的说就是发动机小型化+模块化+电气化。沃尔沃也是第一个明确提出了整个动力总成电气化战略的企业,尽量精简发动机品种,靠电气化来满足不同需求。

以前沃尔沃有从1.6到3.0的一系列4缸到6缸不同排量的发动机,新的动力总成战略Drive-E确定沃尔沃发动机最大的排量是4缸2.0L,不再做更大排量的发动机。以4缸2.0T为基础,匹配不同的增压器和标定调教来实现不同的性能,满足沃尔沃主流汽车产品的需求。同时,在入门级产品比如XC40入门级上扩展出3缸发动机来实现。在高端产品比如XC90上通过2.0双增压加强混合动力来满足高性能的需求。同时整个平台都考虑AT变速器和各种混合动力形式的兼容。

另外说一下,这个规划对汽油机和柴油机都是一样的。而且沃尔沃的动力总成模块化战略要求柴油机和汽油机要共用基础发动机模块。同时为了满足不同的排放,后处理系统也是模块化的。下面有几张图可以看到沃尔沃的这种策略。

我跟沃尔沃负责动力规划的负责人聊过,他说沃尔沃当时做这个决定的时候主要考虑两个因素:

第一,沃尔沃意识到未来发动机必须要电气化,在这种情况下不适宜投资开发太多的发动机平台,而应该尽量压缩发动机平台,通过和电气化结合满足未来不同整车的动力需求。

第二,对于沃尔沃这种批量不太大的企业,动力总成投资必须控制,如果采用模块化设计在一个工厂就能共线生产汽油机的各个版本,也能共线生产柴油机。这样对于快速变化的需求的适应性会很强,需求变化的情况下生产线总体效率会提高。同时成本和质量的控制也相对更好。

继续Drive-E对发动机模块化的要求,沃尔沃制订了4缸3缸两个表情的策略。单缸0.5L通过调整汽缸数量来调整排量。于是就诞生了2.0T4缸和1.5T3缸两个产品。

这个单缸0.5L,通过调整汽缸数量来调整排量的策略可以说是目前最主流的策略。宝马,捷豹路虎,奔驰等都是这个策略,只不过奔驰只是从6缸3.0减到了4缸2.0就没再往下减了,可能奔驰觉得实在是接受不了三缸吧。

下面分享一下沃尔沃1.5T发动机的主要技术特点:

1.模块化设计的缸体和发动机主架构。模块化策略是沃尔沃在设计1.5T发动机时候的核心。1.5T三缸机的缸径、行程、缸心距等主要架构参数和2.0T四缸机完全一致,这使两者能够共线生产。同时发动机的后端面设计两者也一致,保证了在和变速箱或者混动系统集成的时候边界是一致的。

2.重新设计的燃烧系统。沃尔沃为1.5T三缸机重新设计了燃烧系统,和2.0T四缸机差别比较大。为了获得更快的燃烧速度,采用了更大滚流的气道来实现更好的混合。为此重新设计了气门夹角,采用了新的气道设计,优化了火花塞和喷油器的位置,从而降低油耗,改善排放。

3.先进的直喷系统。沃尔沃1.5T采用了250bar的燃油系统,实际使用中只用到了200bar。高压喷射系统可以更高的喷射压力可以大幅度的降低颗粒物的排放,特别是降低PN颗粒物数量,这是满足欧6b排放的关键。

针对喷油器,优化了喷射油束和喷油器位置,进一步发挥了沃尔沃中置喷油器在活塞湿壁方面的优势。降低了汽油喷射在缸壁和活塞顶上的可能。这样就可以避免机油稀释引起的机油液面增加。本田1.5T的机油增加问题就是机油稀释造成的。

喷油器和火花塞的位置经过了专门的优化,在考虑热负荷的同时实现了催化器在低温情况下的快速起燃,有助于降低冷启动排放。

3.平衡轴系统。沃尔沃为了平衡1.5T三缸发动机的振动,专门开发了一套平衡轴系统,这套平衡轴由曲轴前端的齿轮驱动。并针对齿轮噪声专门进行了优化。平衡轴考虑了轻量化,采用中空设计。

同时为了平衡三缸机的振动,在曲轴前端设计了偏心的减震皮带轮。

4.两级可变机油泵。沃尔沃用一个齿轮同时驱动缸体上安装的平衡轴和油底壳安装的机油泵。机油泵有两个排量,在低负荷时维持1.7bar的机油压力来降低摩擦损失,高负荷时切换到大排量,将机油压力提升到4bar来保证润滑。同时机油压力控制可在冷机时关闭活塞冷却喷嘴来尽快提高燃烧室的温度,改善排放。

5.模块化的增压器设计。1.5T的增压器设计也考虑了和2.0T四缸机的模块化,这样可以保证整车排气安装位置的一致,简化了整车布置的难度。同时,考虑性能和成本的平衡,在高功率版本上使用的蜗壳材料编号1.4826的高镍合金,能够耐受980℃的涡前排温,在低功率版本上使用牌号D5S的高镍合金,能够耐受950℃的涡前排温,但是成本更低。

同时为了改善增压器进气的噪声,在压气机的进出口都设计了消声器。

6.模块化的后处理安装方式。沃尔沃考虑发动机匹配不同车辆在不同地区满足不同排放要求,把催化器的安装位置和方式统一了,甚至连柴油机都考虑到了,这大大降低了整车后处理布置的难度,减少了零件的变型数量。

7.运用了很多降摩擦技术。

活塞气环和油环采用了气象沉淀涂层 PVD (Physical Vapour Deposition) 来降低摩擦。

气门驱动采用了低摩擦的滚子挺柱。

凸轮轴第一轴承采用了低摩擦的滚针轴承。

曲轴采用了主轴领和连杆颈相等都是50mm直径的设计来减小主轴领的摩擦。

8.采用了集成式排气歧管,这样可以利用缸盖水套来冷却排气,大幅度的降低排气温度,减少增压器涡轮热负荷,减小增压器温度保护的加浓。有利于大负荷下的排放和油耗,尤其对于欧6b中的WLTC循环和RDE实际道路驾驶排放非常有利。

9.采用了长寿命的干式皮带来驱动正时系统,这有利于降低噪声和摩擦。同时配备了进排气双VVT。

10.缸体缸盖分开单独控制的冷却系统设计。普通版本的水泵在发动机后端,由凸轮轴用一根皮带驱动。在混合动力版本上为了给后端留出足够的位置布置电机及相关部件,专门设计了一个前端曲轴皮带驱动水泵的版本。这样除了水泵位置外,其他的针对混动改动做到了最小化。

沃尔沃1.5T看起来没有特别标新立异的新技术,比如可变压缩比VCR,可变凸轮升程,双喷射系统,熄缸等,但是其他主流的技术都在,尤其关注排放和油耗。同时,在模块化和电气化的道路上是走的最彻底的,这个1.5T发动机由于长度短,同时充分考虑了电气化的需求,几乎可以兼容目前所有的混合动力方案。这些特点是沃尔沃最大的特色。

以上信息供大家参考,欢迎讨论,每周会发发动机技术的专业解读,欢迎大家转发关注,谢了!

XC40使用1.5T三缸发动机这个问题其实没必要担心,因为就算是2.0四缸发动机车型销量也不会高,你看看沃尔沃在国内的销量就可以知道,使用什么发动机对销量影响都不会太大,因为本身就销量就很低,无非就是再低一点而已,所以使用1.5T三缸发动机不会对销量有什么影响的,至于有没有人买不好说。

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