全球排放标准趋严，福特支招小排量发动机研发心得

更为严苛的排放标准即将实施，纯电动市场尚未成熟，夹缝中的车企究竟应该怎么办？7月25日下午，由汽车头条主办的“务实的突破——首届小排量发动机发展高峰论坛”在京成功举办。来自中国内燃机工业协会、清华大学、罗兰贝格和全国乘用车市场联席会的专家，以及来自通用、福特、神龙和吉利等整车企业的发动机项目负责人，莅临本届论坛并积极参与讨论。

论坛上，众多汽车行业产学研多领域的专家学者、企业高层和媒体嘉宾，以“务实的突破”为主题，从行业高度探索传统内燃机在节能减排新时代下潜藏的巨大技术提升空间；以“新思路、新布局、新技术、新趋势”为关键词，从市场角度共绘三缸小排量涡轮增压发动机在未来产业发展趋势下的宏伟蓝图。

▲福特亚太动力总成产品研发高级经理汪洋

在小排量发动机的应用史上，福特可谓是最早的践行者之一。而在今天的论坛上，福特亚太动力总成产品研发高级经理汪洋来到现场，分享了福特对小排量发动机行业发展的预判以及福特在小排量发动机上的研发成果。

支招小排量发动机研发心得

众所周知，如今的汽车企业共同面对的一大发展难题是日趋严格的排放标准限制。根据中国法规要求，2020年之后企业平均油耗需要做到5L以下；并将实施国六b排放法规，新引入WLTC，RDE测试循环及工况，增加了PN颗粒排放标准。而欧洲市场已经施行了欧6排放标准，马上会升级到欧7排放标准；美国市场的排放标准也会随之提高。

一方面，是排放标准的集体提高，另一方面，是新能源产业尚未完全成熟，此时留给车企缓解排放焦虑的唯有研发小排量发动机一条道路。

在福特的规划中，至2025年，中国的纯电动汽车占比将达到25%，欧洲市场上，纯电动车仅能达到15%的市场份额，而美国市场的纯电动车型占比更是低至5%-10%。

“也就是说，还有绝大部分的销量需要纯内燃机或者混合动力来填补，所以说内燃机依然有很大一块用武之地。”汪洋表示。

而要研发一款兼顾动力与油耗的“完美”发动机，需要考虑哪些因素呢？汪洋表示：“一是性能；NVH也是中国客户非常关注的一个指标；三是燃烧的热效率，我们已经从30%做到40%多；另外一个就是排放，世界范围内排放法规都在逐步加严，这也是很大挑战；尺寸和重量对整机的成本，都有一定的关系；成本也是一样，在考虑排放和油耗法规的因素下，不能过渡增加成本。这些都是需要综合考虑的因素。”

迭代产品完善布局

汪洋总结的发展小排量发动机的这六大要素，是福特多年来投身小排量发动机研发的重要心得体会。早在2010年，福特的1.0L EcoBoost发动机便开始开始投放市场，曾连续两年被评为“沃德十佳发动机”、连续三年获得“国际年度发动机”大奖、连续六年蝉联1.0升以下排量组最佳发动机称号。

汪洋表示：“相比第一代发动机，第二代发动机在油耗进一步降低的前提下，保持扭矩不变。但第二代发动机又引入了OVERBOOST模式，在此模式下可提供较大的扭矩。从各种循环测试的结果中可以看出，第二代发动机燃油经济性有显著提升。”

在论坛上，汪洋还剧透了福特在小排量发动机上的研发的新成果——全新1.5L Ti-VCT和EcoBoost发动机。

据悉，全新的1.5L发动机家族采用了模块化的设计, 在使用大量通用件的基础上提供了多种Ti-VCT，EcoBoost和混合动力多种机型。

“我们对发动机的主题进行了一些升级，比如说在集成模块中，传统的配气机构升级为圆珠滚子摇臂机构，水泵等零部件从皮带驱动，变成了凸轮轴驱动，位置也从前端移到后端，为整体电气化的布局提供了极大的便利性。除此之外，进气歧管等部分也进行了结构优化，促进发动机体积进一步减小。”汪洋表示。

此外，福特的最新模块还提供了断缸技术，在特定工况以及一定的转速负载下，可以实现发动机断缸。不仅如此，发动机的冷却回路同样进行了优化，进一步提升了缸盖降温的效率，而涡轮增压器也变成了径轴式涡轮增压器，在同等流速下，通过体积较小的涡轮，实现较高的压缩比。

在如今的小排量发动机研发基础上，福特还会在近期会加速推出最新模块化设计的全新发动机，在使用大量通用零件的基础上，同步推出自然吸气与涡轮增压两种形式的发动机。

值得一提的是，全新发动机采用了大量的轻量化设计，包括降低摩擦损失和配备全铝缸体和缸盖，并可实现大范围的阿特金森循环，使得燃油经济型提高4%-13%。

此外，全新1.5L发动机在满足用户对性能需求的同时，NVH也达到非常好的水平。通过引入液压发动机悬置机构，被动侧的震动可以有效控制到8.4%，同时隔震率提升16%左右。

福特对于小排量发动机技术的深入研究，顺应了节能减排的时代要求。回顾福特十余年来的发动机研发史，正是从大排量到小排量的减排史。福特的发动机技术路径也正在被更多的车企践行。

在汽车产业从传统燃油车向新能源车转变的漫漫征途下，以三缸发动机为代表的小排量发动机将成为推动整个汽车产业向清洁能源发展的重要力量。