福特EcoBoostGTDi发动机技术解析
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发动机技术巡礼ECOTEC LDK发动机解析2012-09-11 16:56 出处:pcauto 作者:常庆林责任编辑:常庆林(评论178条)【太平洋汽车网技术频道】君威/君越2.0T使用的是代号为LDK(欧洲代号为:A20NHT)的ECOTEC GEN II发动机,此发动机是国内市面上少数能与福特GTDi 2.0T/大众TSI 2.0T抗衡的产品。
这款发动机源自于2007年在首次用在庞蒂克Solstice GXP上的那款SIDI(Spark Ignition Direct Injection)涡轮增压ECOTEC发动机(代号为LNF)。
本文将以代号为LDK的ECOTEC GEN II发动机为例,说明此系列发动机的特点。
发动机技术巡礼相关文章:在2007年,一款涡轮增压缸内直喷ECOTEC发动机被引进到当年的庞蒂克Solstice GXP以及Saturn(土星)Sky RedLine,其代号为LNF。
这款ECOTEC LNF发动机采用纵向布置的形式,排气量为1998cc。
由于采用了形成缸径相同(86mmX 86mm)的方形气缸结构,因而能兼顾低转扭矩和高转速爆发力。
在1980年代末诞生的丰田3S-FE/3S-GE/3G-GTE发动机以及近年的本田K20A和三菱4B11T均采用了这种方形气缸结构。
LNF发动机的压缩比为9.2:1,最大增压压力为1.4bar,最大功率190kW/5300rpm,最大扭矩350Nm/2500~5250rpm。
LNF发动机作为LDK/LHU发动机的始祖具有如下特点:性能版本的LNF发动机——LDK和LHULDK和LHU这两个版本的ECOTEC GEN II发动机在LNF发动机的基础上提高压缩比至9.3:1。
LHU则在LDK基础上增加了对E85生物燃料的支持。
国内君威/君越2.0T上的发动机就是代号为LDK的版本。
而君威GS国内版采用的是LDK 版本。
君威GS国外版则是采用LHU版本。
翼虎六方位大家好,我是裕华福源福特4S店的销售顾问郭楠,下面由我来向大家介绍一下我们的新款翼虎,大概需要15分钟左右,在我介绍过程中有什么问题大家可以随时打断我。
翼虎在美国的名字是escape,到中国后翻译为翼虎。
在介绍翼虎前,我们不得不先了解一下大名鼎鼎的escape。
escape自全球最大suv制造商,拥有100%ford纯正血统,是suv主的最佳选择。
ford suv家族旗下包括六大车系,单在美国全年销售量即达70万辆以上,为世界最大的suv 车型制造商!作为福特越野家族中的后起之秀,escape悉数秉承前辈们的优点,第一批escape 是在1999年10到2000年8生产的,但它的第一次投放市场却是在2001年初。
作为一款紧凑型suv,escape无疑是成功的。
尽管当时在北美市场已经有了本田cr-v、grand vitara、rav4等声名显赫的紧凑型suv,但escape只用了7个月时间就占领了细分市场的销售冠军位置。
2012北京国际车展上,全新福特翼搏、全新福特翼虎、福特锐界和福特探险者亮相,展示了福特强大的SUV阵容。
参展车型中涵盖了从适于城市驾驶的小型SUV及能轻松应对各种复杂路况的全尺寸七座大型SUV的全系SUV产品。
半个世纪以来,福特汽车一直致力于对SUV车型进行孜孜不倦地设计研发和制造,并取得了令人瞩目的成就,也为其赢得了数代消费者的心,福特SUV在销量和品牌忠诚度方面也一直居于世界领先地位。
一、车前45°福特翼虎,延续福特家族的优异设计,完美打造动感强劲但不失优雅的形象,整体彰显刚毅风范,细节尽显质感品味,一路俘获众人目光。
车顶行李架不仅提升外形运动感,也为出游时携带大件物品创造便利。
前风挡玻璃加热风挡玻璃整片式加热,在冬季行车时大幅缩短除霜时间,保证视野清晰;隔音夹层有效减少行车噪音,为你带来静谧的空间和舒适的驾乘体验。
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1、奥迪A6L CAJ 3.0TFSI汽油机生产厂商:一汽大众发动机型号:CAJ排气量:2995 ml排放标准:EU4最大功率: 213kW/4850-6800rpm最大扭矩:420Nm/2500-4850rpm升功率: 71.12 kW/L升扭矩: 140.23 Nm/L综合油耗:10.9 L/100km发动机主要技术特点描述:(1)轻量化技术,包括全铝机身、镁铝合金缸体、轻量化凸轮轴/曲轴/活塞/连杆等部件。
(2)先进燃烧技术,包括缸内直喷技术,稀薄燃烧技术等。
(3)先进的进排气控制技术,包括VVT技术、涡轮增压技术、可变进气岐管技术等。
2、奥迪Q5 CAD 2.0TFSI汽油机生产厂商:一汽大众发动机型号:CAD排气量:1984 ml排放标准:EU4最大功率: 155kW/4300-6000rpm最大扭矩:350Nm/1500-4200rpm 升功率: 78.12 kW/L升扭矩: 176.41 Nm/L综合油耗:7.8 L/100km发动机主要技术特点描述:(1)轻量化凸轮轴/曲轴/活塞/连杆(2)缸内直喷,稀薄燃烧(3)可变气门相位调整,可变气门升程调整,进气涡轮增压3、别克英朗XT LLU 1.6T汽油机生产厂商:上海通用东岳动力总成有限公司发动机型号:LLU排气量:1598 ml排放标准:欧IV最大功率: 131kW/5800rpm最大扭矩:235Nm/2200-5600rpm升功率: 81.98 kW/L升扭矩: 147.06 Nm/L综合油耗:5.75 L/100km发动机介绍:别克君威/英朗XT 1.6L Turbo涡轮增压发动机:具有高性能、轻量化、超耐久的优异特质。
借助全新优化的增压器技术,可爆发出135 kW/5800rpm最大功率,升功率达到破纪录的84.4 kW/L,澎湃动力不仅在市场同排量中无出其右,更超越了2.4L自然吸气发动机和市场上同类1.8T发动机。
它还拥有超大扭矩,在2200-5600rpm宽广转速范围间持续输出235 Nm最大扭矩。
史上最强蒙迪欧-致胜作者:张灵犀来源:《汽车与运动》2010年第11期在国内首次公开测试中,装备有EcoBoost GTDi发动机和Powershift双离合变速器的蒙迪欧-致胜不负众望,动力性和经济性大幅提升,受到编辑和测试专家的一致认可。
中国史上最强的蒙迪欧-致胜,出现了!这次测试绝非寻常!因为之前国内还从未有厂家,允许媒体在公开试驾前对新车型进行专业测试。
所以这次《汽车与运动》测试蒙迪欧-致胜GTDi 200,实现了三个中国“第一”:蒙迪欧-致胜GTDi 200在中国第一次公开专业测试;我们杂志成为中国第一家测试该车的专业汽车媒体;长安福特与《汽车与运动》杂志,携手完成了中国第一次新车试驾前的媒体专业测试!国内首测那么长安福特为何会“破格”提供车辆,给尚处保密期的新车进行测试呢?这件事还要从今年年初说起。
2010年1月刊的《汽车与运动》,就对长安福特即将引入中国的Ecoboost技术给予了高度关注,在大型专题文章《决战2010:涡轮增压年》中对其进行了详细的报道。
之后,编辑部就与厂方积极联系,希望能在第一时间测试使用该技术的蒙迪欧-致胜。
对此建议,长安福特欣然采纳并大力支持,不但极力促成了这次意义非凡的测试,还为新车报名参加了杂志社主办的2010年度“中国心”年度十佳发动机评选。
他们希望能通过《汽车与运动》这个汽车专业媒体的公开测试,将新车的不俗实力第一时间展现在中国消费者面前。
9月11日,杂志社的测试小组特邀清华大学汽车系汽车实验室的专家,对这款中国车市下半年的重量级新车一蒙迪欧-致胜GTDi 200,进行了性能及油耗的专业测试,完成了国内第一份专业权威的车型测试报告。
王牌动力系统细心的读者可能已经留意到,我们在上期杂志《完美动力经济学》一文中已经对这款新车进行了一些介绍。
当时,根据福特在北京车展发布的信息和欧洲福特发布的改款蒙迪欧的信息,文章对搭载2.0L EcoBoostGTDI发动机和Powershift双离合6速变速器的蒙迪欧-致胜进行了大胆预测。
明日之星还是昨日黄花 CVT无级变速器完全解析EcoBoost GTDi涡轮增压缸内直喷引擎+PowerShift双离合变速器上身,蒙迪欧-致胜其实已经没有什么缺憾了。
O高效节能的动力组合X 内饰细节还需要改进首次亮相便是在“007系列”《皇家赌场》中作为邦德座驾的蒙迪欧-致胜,它精准的驾驭,实用的大空间让长安福特对它寄予厚望,但一直没有一副够份量的动力与它搭配,在市场上反响平平。
而今,EcoBoost GTDi+PowerShift的动力组合上身,对于蒙迪欧-致胜来说,是一次非常重大的升级,凭借这副高效节能的动力组合,蒙迪欧-致胜有信心在市场上重新推倒来过。
更强劲更节能的引擎福特的EcoBoost GTDi(Gasoline Turbocharged Direct Injection涡轮增压燃油直接喷射)技术是在2009年发布的,迄今已经在美国荣获了多达125项专利及专利应用,在业界引起轰动。
福特的EcoBoost GTDi集成了涡轮增压、燃油缸内直喷和双独立可变气门正时系统三大关键技术。
其中最核心的是高压燃油缸内直喷系统,它能以高达200巴的压力将精确定量的少量燃油喷入每个汽缸内――油滴的大小一般小于0.02毫米,相当于人类头发丝直径的1/5。
在采用了这些技术组合以后,2.0L EcoBoost GTDi直喷涡轮增压引擎体积小、重量轻、油耗低,动力提升25%,油耗降低20%,二氧化碳排放降低15%。
有关测试数据显示,一台4缸EcoBoost引擎只需30个月左右就能通过节省燃油支出收回投资,而同等里程数和燃油成本下,柴油机平均需要7.5年,混合动力发动机则需要12年。
这些数据可能并不能让大家有直观的印象,说实话我也不知道一台4缸EcoBoost引擎要多少钱,但是试驾过程中的一场节油赛则让我深刻感受到了EcoBoost的节油高效。
节油赛从鄂尔多斯到成吉思汗陵,从起点的油站到终点的油站是52km,其中10km是市区路段,40多km是高速路。
眼下已近2009年年末,关心福特的车友相信都记得福特汽车(中国)有限公司董事长兼首席执行官葛致诺对国内消费者的承诺,那就是将于2010年福特将会引进ECOBOOST系列发动机及POWERSHIFT双离合变速箱等先进技术。
其中,ECOBOOST系列发动机是能够在性能与技术上与大众TSI发动机抗衡的发动机系列。
那么,在ECOBOOST到来之前,让我们来为大家介绍一下这一系列的发动机。
先驱:取代V8的3.5 V6 EcoboostEcoboost这一理念最早在2008年4月前后推出,主要技术核心是涡轮增压、缸内直喷和可变气门正时技术,以提升发动机动力表现和燃油经济性为主要目标,简单的说就是“用更少的燃油消耗实现更高的动力输出”。
Ecoboost家族的第一位成员是一台排量为3.5L 的V6发动机,搭载双涡轮增压器,最大功率261千瓦,最大扭矩474牛米,动力输出已经超越了传统的4.6L V8自然吸气发动机,目前已经确定将在2010款福特FLEX以及2010款林肯MKS车型上搭载该发动机。
3.5L V6 Ecoboost发动机主攻欧亚市场:四缸ECOBOOST发动机替代大排量的3.5L V6发动机更多的是针对北美地区消费者的用车习惯,对于欧洲和亚洲地区来说,中小排量的ECOBOOST显然更具实际意义。
在2009年9月的法兰克福车展上,福特带来了ECOBOOST系列发动机的四缸型号:2.0L ecoboost和1.6L ecoboost。
其中,2.0L发动机的最大功率在200马力(147KW)以上,1.6L发动机则根据调校的差异可以提供从150马力(110千瓦)到180马力(132千瓦)的动力输出。
未来,福特还将推出功率在130马力(96千瓦)以下的小排量Ecoboost发动机。
福特在国内市场的现有产品阵营中,主要是中小排量车型,所以四缸的2.0L 和1.6L Ecoboost发动机有可能最先被引入。
而在动力输出方面,福特的这两款发动机与国内市场上同级别涡轮增压发动机相当:其中新君威1.6T上使用的1.6L 涡轮增压发动机(无直喷技术)的最大功率为132千瓦,迈腾2.0TSI的最大功率为147千瓦,与之相比,福特的这两款新引擎能够有效帮助其挽回在动力技术方面的弱势,从而与通用和大众两家大厂平起平坐。
EcoBoost GTDi是福特了融合涡轮增压+缸直喷+进排气可变正时三种先进技术的总称。
如果您对大众的TSI发动机技术有所了解的话一定知道,TSI就是大众涡轮增压直喷技术的代称而不是指某一款发动机。
自从大众首先在国引进小排量涡轮增压直喷发动机(TSI)以后,这种新型的发动机技术就引起了人们的关注,如今福特也引进了自己的涡轮增压直喷引擎—EcoBoost GTDi,致胜的2.0T发动机具有那些先进技术呢?下面我们就以图文并茂的形式来了解下这款发动机。
如果您对大众的TSI发动机技术有所了解的话一定知道,TSI就是大众涡轮增压直喷技术的代称而不是指某一款发动机。
EcoBoost GTDi与大众的TSI有些相似,它是福特在传统汽油发动机的基础上融合了涡轮增压+缸直喷+进排气可变正时三种发动机技术的代称。
其优点显而易见:有效提升20%燃油经济性的同时降低二氧化碳排放15%;宽泛的扭矩高原;发动机体积更小、质量更轻。
EcoBoost GTDi燃油高压直喷技术:
在了解燃油直喷技术之前,这里需要先给各位普及一个燃机技术知识,大家知道燃机主要分汽油发动机和柴油发动机两种,由于汽油和柴油的不同特性,汽油机往往采用点燃方式,柴油机则采用压燃方式。
传统的汽油发动机是将燃油喷入进气歧管混合后进入汽缸,由火花塞点火燃烧;而柴油机则是讲燃油直接喷入汽缸(即燃油直喷技术)与空气进行混合然后压缩使其自燃。
有一个不争的事实是汽油机的这种点燃方式的燃油效率不如柴油机的压燃效率高。
当然由于汽油的物理特性汽油机要实现压燃的可能性很小,但可以肯定的是汽油机技术越接近柴油机技术其燃油效率也将越高。
众所周知,汽油发动机实现高燃油效率的最佳空燃比(即空气和汽油的比例)为14.7:1。
如上图是传统电喷发动机喷油嘴工作位置图,大家可以看到,喷油嘴是将油喷到进气歧管里面,混合气在进气歧管里面形成。
虽然ECU通过控制喷油嘴的喷油脉宽可以实现一定的精确供油,但由于在歧管形成混合气,容易受到气门开闭以及近期气流的影响,很难达到理想中的14.7:1的空燃比。
另外由于混合气在缸外形成,所以混合气进入燃烧室
只能通过气门的开闭来控制,这种被动控制的方式不能完全适应发动机不同工况的需求。
使得汽油机的经济性与动力性大打折扣。
如上图是直喷发动机喷油嘴的位置示意图,很明显,由于采用了缸直喷技术,混合气形成的区域就在燃烧室。
通过高压喷嘴直接将燃油喷在气缸里面,利用活塞顶部那如同月球表面的形状的设计,使混合气能在燃烧室不由自主的产生一种奔放的涡流,从而得到充分的混合,这意味着燃烧就会更加充分,能量转换效率更高。
传统的混合气体靠的是负压让混合气进入气缸,喷油嘴压力就不需要多大了。
但是直喷就必须有高压喷油嘴在把汽油雾化之后然后大力的喷进去,所以就必须要有足够的高压了。
EcoBoost GTDi直喷发动机核心技术之一就是高压燃油缸直喷系统,它能以高达200巴的压力将精确定量的少量燃油喷入每个汽缸——油滴的大小一般小于0.02毫米,相当于人类头发丝直径的1/5。
EcoBoost的涡轮增压技术
涡轮增压系统是利用排气推动推动涡轮叶片的高速旋转,从而带动进气口附近的进气叶片转动(空气压缩机),这样就能对进气进行加压,来提高进气的压力,增加进气密度以达到增加进气量的目的。
但是由于要推动涡轮叶片的转速是相当高的,大概有10万转/分钟,想要推动涡轮叶片以这么高的速度转动是需要一定排气能量的,这也就是发动机调校中
所说的涡轮介入转速。
因此,在发动机转速较低的时候,涡轮增压器是无法工作的,因为此时发动机产生的排气能量不足以推动排气涡轮(常规涡轮增压发动机需要2000转以后才能启动涡轮增压器)。
这也就产生了涡轮迟滞现象。
福特EcoBoost技术在于这套涡轮增压里面置了一个小型低惯量转子,该转子能以每分钟超过200,000转的速度高速运转。
这使得涡轮叶片更容易被废气驱动,确保了发动机在每分钟1,500 转或更低转速时获得最大扭矩,发动机的峰值扭矩的提前实现使得涡轮迟滞被控制在最低限度。
EcoBoost GTDi的双可变正时气门技术
可变气门正时技术,是国目前最为普通发动机节油技术。
EcoBoost GTDi发动机正时采用了进、排气都可控的可变正时技术。
例如2.0L EcoBoost GTDi发动机的进、排气凸轮轴都配备了独立的可变气门正时系统,它能在不同转速下优化缸气流,特别可在部分负荷下改善发动机效率和性能。