深度解析沃爾沃的1.5T三缸發動機 沃爾沃發動機怎么樣

關于沃爾沃的最新消息是 , 今年5月24日,國產版沃爾沃XC40正式上市,該車將推出3款車型,售價26.50萬起 。

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本土化生產的版本相比之前進口車型T4/T5兩款2.0T四缸動力,將增加T3的三缸1.5T動力 。
XC40是沃爾沃基于CMA平臺打造的首款車型,大家更關心的是這個T3版本的1.5T三缸發動機 。

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因為吉利之前已經在國內量產了相同技術來源的1.5T三缸發動機,這次所謂正版的沃爾沃三缸1.5T終于來了 。

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先說一下沃爾沃開發這個1.5T三缸發動機的背景,方面大家理解最新的沃爾沃動力總成戰略 。

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沃爾沃在被吉利收購前是福特汽車集團的一員,因此共享了福特的動力總成,在2010年沃爾沃被吉利收購脫離了福特之后就制訂了一個自己的動力總成戰略Drive-E 。
也可以說是被迫重新開發自己的發動機,因為他們在合同期結束以后就不能再使用福特的動力總成 。

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沃爾沃在制定Drive-E動力戰略的時候并不是簡單的研發自己的發動機,而是對未來動力總成的發展趨勢作了非常有前瞻性的預測 。
為什么這么說呢?
因為沃爾沃在大約10年前已經預測了未來動力總成是屬于電氣化的,大排量發動機將會逐步退出市場,混合動力是未來的主流,即使對于豪華車也是一樣的結論 。
因此沃爾沃的Drive-E動力戰略是豪華車品牌中第一個提出的全面轉型電氣化的戰略,簡單的說就是發動機小型化+模塊化+電氣化 , 盡量精簡發動機品種 , 靠電氣化來滿足不同需求 。
沃爾沃新的動力總成戰略Drive-E確定沃爾沃發動機最大的排量是4缸2.0L , 不再做更大排量的發動機 。

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以4缸2.0T為基?。ヅ洳煌腦鲅蠱骱捅甓ǖ鶻湯詞迪植煌男閱?,滿足沃爾沃主流汽車產品的需求 。同時,在入門級產品比如XC40入門級上擴展出3缸發動機來實現 。
在高端產品比如XC90上通過2.0雙增壓加強混合動力來滿足高性能的需求 。同時整個平臺都考慮AT變速器和各種混合動力形式的兼容 。
基于Drive-E對發動機模塊化的要求,沃爾沃制訂了4缸3缸兩個引擎策略 。單缸0.5L通過調整汽缸數量來調整排量 。
于是 , 就誕生了2.0T 4缸VAE4發動機和1.5T 3缸GAE3發動機兩個產品 。

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在最初的動力總成規劃中 , 沃爾沃還考慮了柴油機平臺和汽油機平臺也要共用基礎發動機模塊 。
但后來大眾柴油門爆發后很快沃爾沃就決定未來停止柴油機動力總成的開發,目前銷售的Drive-E就是汽油和混合動力版本的 。

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柴油機和汽油機共享主要的發動機模塊
有不少朋友比較關心沃爾沃1.5T三缸發動機的技術特點,接下來我就詳細闡述下這個維度 。

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第一個技術特點是模塊化 。
我們都知道,模塊化是沃爾沃Drive-E系列發動機設計的核心,同時沃爾沃的模塊化設計非常的徹底,主要包含三個大的方面:
一是,發動機主要架構尺寸的模塊化設計 。
1.5T三缸機的缸徑、行程、氣缸間距等主要架構參數和2.0T四缸機完全一致,這使兩者能夠共線生產 。
同時發動機的后端面也采用了模塊化的設計 , 保證了在和變速箱集成的時候發動機的安裝邊界是一致的 。

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二是,模塊化的后處理方案 。
沃爾沃考慮發動機匹配不同車輛在不同地區滿足不同排放要求,把催化器的安裝位置和方式統一了,甚至連柴油機都考慮到了,這大大降低了整車后處理布置的難度,減少了零件的變型數量 。

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第二個技術特點是,優秀的性能和油耗 。
【深度解析沃爾沃的1.5T三缸發動機 沃爾沃發動機怎么樣】 模塊化的設計也會給發動機設計帶來很多限制,尤其是性能方面,沃爾沃在開發1.5T三缸發動機的時候在模塊化的技術上 , 專門對性能和油耗進行了優化,主要有以下幾點:
一是,優化設計的燃燒系統 。
沃爾沃沒有像其他平臺化發動機一樣把2.0T四缸機的燃燒系統搬過來直接用到1.5T發動機上,而是為1.5T三缸機重新設計了燃燒系統,以達到更好的性能和排放 。
并且,重新設計了氣門夾角和氣道,以實現更大缸內滾流和更好的混合 。同時,優化了火花塞和噴油器的位置 , 從而實現降低油耗,改善排放的目的 。

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二是 , 直噴系統的設計優化 。
沃爾沃1.5T采用比較先進的中置噴油器250bar的直噴燃油系統(目前最先進的量產噴射系統是350bar的直噴系統),實際使用中只用到200bar 。
高壓噴射系統可以更高的噴射壓力可以大幅度的降低顆粒物的排放,特別是降低PN顆粒物數量,這是滿足歐6b排放的關鍵 。
針對噴油器,優化了噴射油束和噴油器位置 , 進一步發揮了沃爾沃中置噴油器在活塞濕壁方面的優勢,降低了汽油噴射在缸壁和活塞頂上的可能,這樣就可以避免機油稀釋引起的機油液面增加 。

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三是,集成在缸蓋上的排氣管 。
這樣可以利用缸蓋水套來冷卻排氣,大幅度的降低排氣溫度,減少增壓器渦輪熱負荷,減小增壓器溫度保護的加濃 。有利于大負荷下的排放和油耗 。

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四是,雙VVT和皮帶驅動
采用了長壽命的干式皮帶來驅動正時系統,這點和沃爾沃的2.0T四缸機是一樣的而設計 。皮帶有利于降低噪聲和摩擦 。同時配備了進排氣雙VVT 。

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五是 , 可變機油泵 。
沃爾沃用一個齒輪同時驅動缸體上安裝的平衡軸和油底殼安裝的機油泵 。機油泵有兩個排量,在低負荷時降低機油壓力來降低摩擦損失,高負荷時切換到大排量提升機油壓力來保證潤滑 。

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六是 , 增壓器方案
1.5T的增壓器設計考慮了考慮性能和成本的平衡,在高功率版本上使用的蝸殼材料編號1.4826的高鎳合金,能夠耐受980℃的渦前排溫,在低功率版本上使用牌號D5S的高鎳合金 , 能夠耐受950℃的渦前排溫,但是成本更低 。

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第三個技術特點是,不錯的噪聲和振動表現 。
沃爾沃為了平衡1.5T三缸發動機的振動 , 專門開發了一套平衡軸系統,這套平衡軸由曲軸前端的齒輪驅動 。并針對齒輪噪聲專門進行了優化 。平衡軸考慮了輕量化,采用中空設計 。

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同時 , 為了改善增壓器進氣的噪聲 , 在壓氣機的進出口都設計了諧振腔來消除增壓器產生的進氣噪聲 。

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沃爾沃1.5T三缸機技術上看,采用的都是比較成熟的技術,并沒有特別領先或者標新立異的設計,這也是沃爾沃發動機的傳統 。

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沃爾沃發動機最大的特點是非常重視模塊化設計和電氣化拓展,并把模塊化和電氣化作為沃爾沃Drive-E動力總成戰略的核心 。
未來,我們會看到沃爾沃1.5T三缸機搭配更多的混合動力車型出現在市場上 。

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