爱卡研究院 一台优秀发动机的自我修养

在当下，车联网技术和自动驾驶技术是汽车技术的热点。但是对于大多数普通消费者来说，这两样技术的实用性还有待提升，他们更加关心的还是传统的动力和油耗，而这两者都是与发动机技术息息相关的。

发动机作为汽车的心脏，是一辆车的基础。没有先进的发动机，再好的车也造不出来。为了提升车辆的性能，从发动机诞生之日起，人们就从未间断对其性能的压榨。从提高最大功率、提高最大扭矩、提高低转扭矩，到减少振动、降低噪音、降低油耗，工程师们为了1%的性能提升付出了巨大的努力。而在内燃机被取代之前，这些努力还将不断持续下去。

经过100多年的发展和不断的进化，除了最基本的原理不变，发动机的各个部分都发生了巨大的变化。那么，目前的优秀发动机都具有哪些特点呢？雪铁龙THP系列发动机当中的1.6 THP连续八年获得1.4L-1.8L组别的“国际年度发动机大奖”，1.2 THP也在2015年获得了1.0L-1.4L组别的“国际年度发动机大奖”，我们把该系列发动机作为优秀发动机的代表应该是能够让大家信服的。下面，我们就以雪铁龙的THP系列发动机为例，来阐述一下一台优秀发动机的自我修养。

家族化

现在研发一款高性能的发动机，动辄需要几十亿甚至上百亿美元，即使是财大气粗的汽车厂商也是无法轻易承受的。所以，本着少花钱多办事的原则，发动机的家族化也就应运而生了。先集中力量研发一款先进的发动机，然后在其基础上，通过调整汽缸的数量和参数，发展出多款不同排量的型号，以满足不同车型的需求，成了众多厂商的选择。

以雪铁龙的THP发动机家族为例，雪铁龙先是与宝马合作开发出了代号EP6的1.6 THP发动机。然后减少一个气缸，发展出了1.2 THP；增加排量，发展出了1.8 THP。原型机优良的基因保证了家族中其他型号的性能。继1.6 THP的8连冠之后，1.2 THP也获得了2015年度国际最佳发动机大奖，而1.8 THP同样是同级别发动机中的佼佼者，没准就是下一个国际最佳。

涡轮化

近十年来，发动机涡轮化的趋势越来越明显，特别是最近一两年，随着日系发动机也开始全面加装涡轮增压器，发动机的涡轮化已经成为了不可逆转的趋势。如果说这一波涡轮化浪潮的起因是日益严苛的排放法规，那么发展到后来，低转速时的扭矩优势则让涡轮增压发动机最终赢得了市场的青睐。

雪铁龙1.6 THP和1.8 THP发动机均能在1400转时爆发出最大扭矩，1.2 THP稍微晚一点，在1750转，而传统的自然吸气发动机则要等到4000转以上。为了达成这一指标，1.6 THP和1.8 THP发动机上用到了单涡轮双涡管技术，能够让点火时刻不同的气缸互不干扰，从而让排气更加顺畅，更快到达峰值扭矩。1.2 THP由于是3缸发动机，没有采用这一技术，它的做法是直接将排气歧管集成在了刚盖上，从而缩短了废气到涡轮增压器的距离，以尽早到达峰值扭矩。

另外，雪铁龙THP系列发动机的涡轮增压器上还附带了一个真空泵，对进气的控制更加灵敏和精确，可使常用工况点处于较高效率区。

缸内直喷

缸内直喷可以说是目前新一代发动机上必备的技术。缸内直喷是用非常高的压力将汽油以薄雾的形态直接喷入气缸内，从而使油气混合均匀，燃烧地更加充分。进而降低油耗。

具体到雪铁龙THP系列发动机上，油路的压力达到了200bar（约200个大气压），而喷油嘴的直径又非常之小，这样一来，喷射出的都是非常稀薄的油雾。再加上活塞的形状做了专门的优化，可以引导油雾在气缸内运动的方向，从而达到了非常高的燃烧效率。THP系列中三款发动机的燃效都处于同级别中的领先水平。

轻量化

轻量化是降低油耗的一个重要手段。而实现轻量化的途径无外乎新材料和新结构。雪铁龙THP发动机全系都采用了全铝材质的缸体，能够有效的减轻重量。同时为了保证气缸的耐热性和耐磨性，在铝制缸体内还有一层铸铁的缸套，为了让两者贴合紧密，缸体和缸套之间喷涂有一层铝粉。

在结构方面，雪铁龙THP系列发动机采用了轻量化的活塞和曲轴，去除了许多不必要的部分，1.2 THP发动机更是直接采用了铝合金材质的活塞，从而有效减轻了重量。多管齐下的效果是，雪铁龙THP发动机在多了涡轮增压器的情况下实现了比同级别自然吸气发动机更轻的重量。

先进的热管理技术

热管理技术是很容易被忽视的一项技术。实际上，一套优秀的热管理系统能够让发动机尽早达到工作温度，并尽可能让发动机维持在最佳的工作温度，从而提高发动机的效率，实现更低的油耗。

在雪铁龙THP系列发动机上，热管理系统主要是由电控离合式水泵和电控节温器组成的。前者可以在冷车启动时实现快速暖机。后者在发动机部分负荷时，令水温达到最高，以降低发动机消耗；在发动机满负荷时，降低水温，以避免爆震，保护发动机，从而提高发动机的运行效率和经济性。