动力强过宝马3系 K5凯酷的发动机厉害在哪?


要评判一辆车的运动性能,发动机性能始终是大家首当其冲去考虑的,而优异的发动机性能往往离不开开创性的发动机技术。当本田用VTEC技术让粉丝发自内心地喊出那句经典的“VTEC is the best”,保时捷用“水平对置”塑造出经典的运动标签,大众用“涡轮增压”+“缸内直喷”在国内收割数以百万计的用户时,发动机技术对于一辆车,以及汽车品牌的重要性已经不言而喻。

在发动机技术很难有重大突破的当下,起亚凯酷(ALL NEW K5)(以下简称K5凯酷)却带着一款颠覆性的发动机让大家眼前一亮。K5凯酷所搭载的270T(1.5T发动机)使用了一大“黑科技”——它在动力数据上甚至强过了宝马320上的那款2.0T发动机。究竟是什么“黑科技”让K5凯酷仅用宝马75%的排量就做到更强的动力输出呢?

全球首创CVVD技术比宝马更先进?

要想马儿跑得快,就得让马儿多吃。汽车发动机其实也是这个简单的道理,提升发动机的动力最简单有效的方法就是增加气缸内可燃烧混合气体。为此很多汽车厂家开始在进排气门上做文章。1992年诞生了气门开闭控制相关的第一个革新技术,由保时捷首创的不同轮廓凸轮(Vario Cam)连续可变气门正时(CVVT, Continuously Variable Valve Timing)技术,它通过油压或电机的力量调整气门开启的时期。2001年宝马发布了电子气门(Valvetronic)技术,通过电机控制气门升程,这是气门开闭控制的第二个革新。

不过,无论是保时捷还是宝马的气门控制技术都存在明显的局限性,它们无法同时实现控制气门开启的时期和气门的开启量。而起亚开发成功的CVVD技术可以说是气门开闭控制的第三次跃进,在这项技术的加持下,K5凯酷的这台1.5T发动机可根据工况自由调整气门保持开启状态的时间,而且这项技术为机械控制结构,相比宝马的电子控制,在稳定性和耐久性上都要更出色。

CVVD

CVVD的技术核心是在控制进气门开闭的凸轮内,增加了调节旋转重心的连接装置,由此改变凸轮的旋转速度,从而控制气门开闭的持续时间,最终获得理想的动力输出和燃油效率。从下图的示意图可以看到,蓝色控制杆代表凸轮轴的旋转速度。

燃油效率、性能、环保这三个方面都有显著提升

得益于这项突破性的技术,K5凯酷可根据定速行驶、加速行驶等行驶条件,合理控制发动机气门开启持续时间,无需在性能和燃油效率之间妥协折衷。凭借CVVD技术的应用,发动机可实现性能提升4%、燃油率提升5%、废气排放量减少12%,被专家称为“人类近30年在汽车发动机领域的最大技术进步”。

首先谈谈动力的提升,下表是K5凯酷1.5T发动机与宝马320的2.0T发动机数据对比,可以看到K5凯酷的这款发动机无论是最大功率,还是峰值扭矩都要强于宝马320的2.0T发动机。而实际在驾驶K5凯酷加速行驶时,CVVD技术将在发动机压缩冲程初期便关闭进气门,最大限度地增加燃烧所需的空气量,由此提升发动机扭矩,有效改善加速性能。

当然,在发动机输出功率较低的定速行驶情况下,这项技术可将进气门的开启时间持续至压缩冲程的中后期,以此减少压缩时产生的阻力,有效改善油耗。同样简单的例子,宝马320工信部百公里油耗为6.9L,而K5凯酷可以做到5.6L,这对于一辆运动中级车而言简直不敢想象。

此外,这项技术还使得这款发动机实现奥托循环、阿特金森循环、米勒循环三种循环自由切换。这就好比在卡牌游戏中,大家都手握一张属性不同的英雄,而你手上是一张万能卡牌,可以随时变成任何一张王牌,优势一目了然。

要了解这三种循环模式的区别,我尽量言简意赅。通常,像混合动力汽车等重视燃油效率的车辆,主要采用燃油效率导向循环 (阿特金森循环),而涡轮发动机车辆等则采用性能导向循环 (米勒循环),有时也会采用这两个循环的折中方式—— 奥拓 参数 图片 )循环。而借助CVVD技术,K5凯酷的发动机可以在性能和燃油效率之间任意切换,这也是它的优势所在。

基于此,这款发动机气缸内的有效压缩比也能在4∶1到10.5∶1之间灵活的调整切换(日产VC-T发动机的压缩比变化范围都没有这么大)实现可变压缩效果。

不仅如此,这套技术还能有效降低废气排放量。传统的汽油发动机在起动的初期因催化转化器处于冷态,净化效率会很低,会有部分有害气体在没有净化的状态下排放到环境中。应用CVVD技术可通过最佳气门驱动控制快速加热催化转化器,甚至在催化转化器处于冷态时也可以降低废气排放量,因此CVVD技术堪称最环保的燃油发动机技术。

写在最后:汽车的发展其实与发动机的进步有着直接关系,这一点已经在太多品牌上得到了验证。如今发动机早已过了靠排量换取动力的阶段,甚至面临一些瓶颈了,只有更精细的技术,或者说意想不到的技术革新才能带来质的提升。

CVVD技术毫无疑问是一项革新性的技术,它解决了业界一直在努力攻克的技术难题,突破了其它汽车品牌一直在尝试的壁垒,其创新性堪称重新创造了发动机。得益于CVVD技术,K5凯酷仅用1.5L的排量就提供了比宝马320 2.0L发动机更强的性能表现。对消费者来说,CVVD技术也是一项“福利”,花更少的钱就能享受到比 宝马3系 更强的动力体验,这不正是合资运动中型车长久以来一直欠缺的东西吗?

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