2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

日產天籟 馬自達 轎車 風投 汽車導購 玩車教授 2018-12-30

新一代日系中型轎車的傳統三強之爭永遠都是個話題。新一代的三款車型性格上都發生了較大的改變,而其中改變最大、話題性最高的莫過於全新一代天籟。除了整體風格從原來的“軟綿綿大沙發”變得硬朗以外,新一代可變壓縮比2.0T發動機絕對是焦點所在。相比於之前的天籟,2.0T發動機的最大馬力和3.5V6的VQ35DE持平,最大扭矩則有過之而無比及。再加上各種新技術的加持,不少人都認為這副VC Turbo發動機完全代替了3.5 V6的地位。不過這副VQ35DE曾經多次獲得沃德十佳發動機的獎項,表現都不虛。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

一個直列四缸Turbo,一個V6自然吸氣,無論特性和風格都有所不同。那究竟新一代的VC Turbo是否能完美代替這副口碑絕佳的V6,它又有什麼不同的特性,它的黑科技是否效果又如宣傳所說呢?這次我們就找來了一臺搭載VQ35DE的舊款天籟公爵,還有最新銳的2.0T新天籟,做個動力總成對比。

1、壓縮比是什麼?

在進行對比之前,先和大家瞭解以下這臺全新的VC Turbo。所謂的可變壓縮比,其實是發動機連桿和曲軸之間增加了一個類似槓桿的部件。這個槓桿一端和連桿活塞相連,另一端通過另外一條連桿和一條偏心軸相連,中間的支點就是發動機曲軸。通過用電機改變偏心軸的位置,間接改變了槓桿的角度,通過這種方式間接把發動機的連桿活塞的行程“翹”高了6mm,因此令發動機的壓縮比可以在8:1和14:1之間進行切換。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

這裡就牽涉到關於壓縮比的運用。壓縮比,從理論上是指發動機活塞上下止點的氣缸容積的比值。不過實際的壓縮比並沒有這種簡單運算這麼理想。由於自然吸氣發動機的填充率普遍不足100%,可以理解為實際壓縮比低於理論計算值。強制進氣發動機由於填充率超過100%,可燃氣體實際體積超過氣缸容積,因此可以理解為實際壓縮比比理論計算值要更高。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

一般來說,壓縮比越大,等量的可燃氣體燃爆時產生的能量就越大。因此高壓縮比在發動機應用上有兩個方向。

一、利用高壓縮比讓可燃氣體燃爆產生更大的能量,提升發動機的動力輸出。

二、減少噴注的燃油,增大空燃比,利用高壓縮比實現稀薄燃燒,用更少的燃油產生相同的功率,間接省油。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

一般消費者對於汽車過剩的動力並不感冒,而對省油更感興趣,同時也由於環保要求的日益嚴格,因此現在的高壓縮比發動機更多是為省油所服務。同樣的,在天籟的新2.0T發動機上也是同樣目的。

2、高低壓縮比的迷思

再回看VC turbo上的的壓縮比,“8:1”和“14:1”這兩個數字頗具玩味。大家都知道,壓縮比越高,對於汽油抗爆震性能的要求也越高。自然吸氣發動機壓縮比超過12:1就已經很難控制發動機的爆震,渦輪增壓發動機更甚。,因此普遍的內燃機實際壓縮比都低於11:1。因此VC tubro上高達14:1的壓縮比對於一臺民用渦輪增壓發動機來說實在是太高了(F1 1.6T發動機的壓縮比約為13:1,渦輪增壓值超過4Bar),使用市售的汽油是極容易產生爆震現象。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

按照官方的說法,在超高壓縮比的工況下使用的是阿特金森循環,也就是和馬自達創馳藍天發動機一樣採用”延遲關閉進氣氣門,將一部分可燃氣體吐出“的方式實現。在創馳南天發動機上壓縮比為14:1,實際等效壓縮比是10.5:1左右。雖然天籟的發動機暫時並沒有相關數據,不過按照這個原理推論,這副發動機的高壓縮比下實際的壓縮比應該沒有理論值高,也約為10。5:1左右。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

另外關於8:1的壓縮比,官方說法是用於發揮發動機最大性能的區間。現在絕大部分渦輪增壓發動機壓縮比都在9.5:1左右,8:1的壓縮比實際上更低,理論動力性能應該更差。因此為了彌補這部分壓縮比的不足,要利用渦輪提供高增壓值的方式,來提升實際的壓縮比,獲得更強的動力。不過在這種情況下,由於需要更大量的汽油,因此在這種工況下理論上會更不省油。(熟悉改裝的朋友都知道,渦輪增壓車需要加大渦輪和加大增壓值提升動力,必須要降低壓縮比,退點火提前角,不然會造成發動機爆震而損毀)。並且增壓值從起壓到滿壓需要一定的過程,因此動力的初段反應可能會變得遲緩。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

上述是一些關於這副可變壓縮比發動機的推論。雖然在物理結構上能夠做到從8:1-14:1之間的切換,在ECU標定上和運用手法上也會更多樣化。而這副發動機的目的是同時獲得強動力,低油耗,低震動,低噪音的目的。下面就結合試車,來聊一下這副發動機的實際表現。

3、是否更有動力

從數據上來說,2.0T VC turbo發動機的性能和VQ35DE非常接近。2.0T VC turbo發動機在1600rpm左右開始進入扭矩平臺,4000rpm最大扭矩380牛米到4800rpm左右開始回落,最大馬力252匹在5600rpm左右獲得。而VQ35則在2700rpm左右開始進入扭矩平臺了,隨著轉速上升扭矩持續增大,到4400rpm獲得最大的326牛米扭矩,最大馬力則在6000rpm左右獲得最大252匹,並延續到6500rpm紅線斷油。從曲線上可以看到,兩者的扭矩和馬力曲線非常相似。2.0T 發動機進入扭矩平臺更早,數據更大。而VQ35DE雖然扭矩不足,但憑藉高轉速的特性獲得相同的馬力表現。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

實際的加速測試中,3.5L天籟公爵百公里加速時間為7.9秒,新天籟2.0T加速時間為6.9秒。雖然說時間差了約1秒左右,但撇除了包括變速箱、傳動系統等部分達10年的技術差距等考慮,其實兩者的動力輸出水準也是不相伯仲。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

2.0T在數據上佔優,不過實際駕駛時,兩款發動機的調教呈現兩種完全不同的特性。初段的油門反應,VQ35顯得非常靈敏,對於新手來說如果油門控制得不好甚至很容易闖。不過從初段到高轉速時線性非常好而且油門反應非常靈敏,高轉速時加速力則來得比較飽滿。新的2.0T發動機調教則和現在歐洲普遍的渦輪增壓發動機類似,初段顯得稍微慵懶,低轉速時對於一些非常輕微的油門變化反應並不積極。只有到中高轉速時,其動力反應才會顯得澎湃。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

雖然從數據上看,這副2.0T加速時間更短,而且初段的扭矩比VQ35更大,初段的馬力也更大,因此全段的加速性能理應更好。不過由於增加值較大需要一點時間起壓,加上油門反應不積極的原因,中低轉速的“動力感”反而沒有VQ35那麼直接。

4、是否更省油

從數據上來說,這副新的2.0T發動機的確是更省油了。在一般不做急加速急減速的平順駕駛方式下,一般市區綜合路況在7.4L-8.5L/100km左右,而VQ35DE綜合路況油耗要高達13L/100km了。畢竟技術已經有10年的差距,發動機效率也有差別,加上排量上的區別等等,新發動機更省油也是情理之內。這種縱向比較其實不太科學,那來橫向比較。現在的主流2.0T發動機,動力水平相若的,譬如有本田冠道2.0T,別克君威的2.0T,蒙迪歐2.0T,大家的動力差別不大,油耗都在10L/100km左右,天籟的8.5L/100公里也是比較有優勢的。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

不過需要注意,這副2.0T發動機必須要在14:1的高壓縮比狀態下才能獲得這種低油耗的表現。而從這張壓縮比設定MAP可以看到,雖然說結構上是可以做到壓縮比從8:1-14:1無段可變,但為了維持結構上的可靠性,8:1和14:1是最主要使用的兩個壓縮比。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

圖中綠色部分就是14:1壓縮比的使用範圍。可以見到,如果發動機扭矩超過當前轉速最大扭矩的一半,或者轉速超過4500rpm左右,就會切換到低壓縮比高增壓的部分。因此如果要省油,必須要使用非常佛系的開車方式,儘量減少踩油門的幅度。如果要享受強大馬力帶來的動力感,那就和油耗是無緣了。

5、NVH表現

這一代2.0T發動機,NVH是一代重點。由於這種多連桿的結構,讓活塞連桿的偏置減少,對缸壁的摩擦降低。同時活塞上下運動是速率變化更接近正弦曲線。因此二階震動抑制得更好,摩擦更小,帶來的是燃油經濟性、發動機效率的提升,同時也降低了震動和噪音。按照官方的說法,是已經可以接近V6的水平。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

和VQ35直接對比,從行駛的噪音值可以如圖顯示。(數據包括有風噪和路噪影響,僅供參考)

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

明顯可以看到,在中低轉速域,2.0T天籟的噪音值比3.5L天籟要安靜。而高速域時,3.5L天籟的噪音值則更佔優。不過實際駕駛時,雖然新天籟的低轉速噪音更低,但由於頻率叫V6低,聲浪比較單調。而V6的版本雖然說噪音值較高,但發動機聲音頻率更密,聽起來更渾厚。高轉速部分2.0T的發動機噪音感覺比V6的還要安靜一些,但是聲音就平平無期。反而V6的聲浪比較高亢,轉速也比較高,給人很悅耳的聽覺。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

值得一提的是,2.0T在普通巡航狀態下會切換到超高壓縮比和很低的轉速,這時候給人感覺非常安靜,甚至有一種高級感。當然綜合來說,2.0T和VQ35兩款發動機的發動機噪音抑制還是相當不錯的。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

震動方面,兩者在正常開基本很難察覺到發動機震動,說明這方面的抑制兩者都做得相當不錯。只是2.0T發動機在怠速狀態停車並掛D擋的情況下有一些輕微但可擦覺的抖動,感覺新車不應該出現這種狀態,估計是試駕車的特例吧。

總結

綜合來說,2.0T的VC Turbo發動機無論動力、品質還是油耗都在同級別的2.0T裡面做得到很好的水準,說能夠取代VQ35DE的地位也是無可厚非的。綜合來說,2.0T VC turbo更重效率,而3.5L V6更具有質感。

2.0的排量3.5的動力,百公里8個油,這車是怎麼做到的?

VQ35DE的可靠性就毋庸置疑了,不過新VC turbo由於整體內部的組件變得更多,代表容易出現的故障點會更多。再加上國內的油品參差不齊,駕駛員的使用習慣普遍並不好的情況下,這副發動機是否能夠適應國內的情況,在可靠性等方面能夠做到什麼程度,也是教授非常關注的問題。相信要等大規模上市之後才有定論了。

相關推薦

推薦中...