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2011款福特蒙迪欧-致胜解读先进动力传动系

http://auto.sina.com.cn   2011年03月15日 10:56   新浪汽车综合   字号:

  全新的动力系统 – EcoBoost GTDi和PowerShift

  EcoBoost GTDi直喷涡轮增压发动机

  福特EcoBoost发动机技术在美国荣获了多达125项专利及专利应用,在业界引起轰动。这是继福特EcoBoost发动机喜获全球知名杂志《POPULAR MECHANICS》(《大众机械》)颁发的“技术突破大奖”后的又一殊荣。

  集成了涡轮增压、燃油缸内直喷和双独立可变气门正时系统三大关键技术的EcoBoost GTDi发动机,动力输出澎湃,浑厚而绵延不绝,令驾驶者时刻尽享巅峰动力。

  ·EcoBoost GTDi发动机集成了涡轮增压、燃油缸内直喷和双独立可变气门正时系统三大关键技术,保证澎湃动力输出的同时优化了燃油经济性,真正做到了高效节能。

  ·EcoBoost GTDi发动机具有低转速下的强大扭矩和宽转速范围内的优异响应,赋予消费者更为丰富的驾驶乐趣。

  ·EcoBoost GTDi发动机体积小、重量轻、油耗低,结合高燃油经济性和强劲动力,在各种工况下提供始终如一的高燃油经济性。

  关键技术一:涡轮增压

  涡轮增压发动机的最大优点是在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。通过排气的推动,涡轮增压可以把更多的空气压缩至汽缸中,增加汽缸内空气的压力和密度,同时增加燃油的喷射,释放出更强动力。

  EcoBoost的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,利用发动机排出的废气来推动涡轮。涡轮带动位于进气道内同轴的叶轮,叶轮压送进气道内的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速升高,废气排出速度更多更快,与此同时涡轮转速也同步增快,叶轮就能压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度的增大可以燃烧更多燃料,此时相应增加燃料供给量,就可以增加发动机的输出功率。

  涡轮机经过精心匹配,通过小型低惯性转子、燃油缸内直喷系统和双独立可变气门正时系统的应用,有效抑制了涡轮自身的迟滞影响,确保EcoBoost发动机在更宽泛的转速区间都保持强劲动力和灵敏响应,使其峰值动力输出范围更广。

  关键技术二:燃油缸内直喷

  EcoBoost最核心的技术是一套高压燃油缸内直喷系统,它能以高达200巴的压力将精确定量的少量燃油喷入每个汽缸内——油滴的大小一般小于0.02毫米,相当于人类头发丝直径的1/5。

  顾名思义,汽油直喷就是直接往气缸内喷射汽油(不同于传统发动机在进气门口进行喷射),同时采用了稀薄燃烧技术,结合电控喷油、多气门排放后处理等多项技术,可提高燃油经济性达20%以上,还能使最大扭矩提高10%左右,将燃油经济性提高到接近柴油机水平。

  ·燃油直接喷入汽缸内,消除了气门开闭所引起的泵气损失,混合气进入更多。

  ·燃油和空气不在进气道中混合而在汽缸内混合,混合更加均匀,所以通过优化气门正时可以使废气排出更彻底。而在进气门前方(节气门及进气道中)几乎没有燃油遗留,故不易形成积碳。

  ·缸内直喷会造成所喷燃油温度因压力的降低而蒸发,密度更大。

  ·喷射的汽油汽化时会吸收热量,使燃烧室温度降低,减小了泵气损失,从而提高充气效率。喷油刚好是在点火之前完成,这样发动机的压缩比可以适当增加而不用担心爆震的产生。

  EcoBoost采用BOSCH Motronic MED 17.0管理系统,所使用的高压喷油嘴为BOSCH HDEV 5.1,有7个喷射孔,可承受高达200巴的输入油压。在油压为200巴时,每分钟可喷射308g-1026g燃油,效率非常高。由排气凸轮轴驱动的BOSCH HDP5 高压油泵可为高压喷油嘴提供200巴的燃油压力,以保证直喷系统所需燃油量。

  关键技术三:双独立可变气门正时系统

  带有可变正时气门技术的发动机,通过VCT执行机构的控制能够使气门与正时链条存在一定的时间差,即能够改变气门的相位角。EcoBoost发动机使用的是进排气双可变正时气门技术,对排气门的相位调节能够保证在发动机低转速和高负荷时排尽废气,同时对进排气的效率拥有更大的调节范围和更高的灵活性,效率要高于一般发动机。

  除了三大核心技术之外,EcoBoost发动机还拥有高科技的系统集成和优化控制。动力管理系统应用一万多个可调参数、几十万条计算机程序以高达每秒300次的速度,随时根据工况调控喷油量和喷油时间,最大程度地实现精确稀薄燃烧,实现高效节能。多个零部件采用耐高温的特殊金属、高强度的合金材质及低摩擦涂层,以应对发动机运作过程中产生的高温和高压,保证高标准的可靠性和耐久性。为了达到更好的润滑作用,EcoBoost发动机特地为曲轴箱增加了一个机油泵,能够保证机油迅速到位,保证高速运转的发动机高效顺畅地运转。通过优化程序控制,在成功的解决了各项技术和与生俱来的缺陷的同时,有效的融合了各项技术的优点,比传统发动机更强劲、更节能。

  PowerShift双离合变速器

  双离合变速器(Dual Clutch Transmission,简称DCT)有别于一般的自动(Automatic Transmission,简称AT)和手动(Manual Transmission,简称MT)变速器系统,它采用了MT的齿轮传动技术和AT的自动控制技术,因而它既继承了手动变速器结构简单、安装空间紧凑、重量轻、传动效率高、制造成本低等优点,又融合了自动变速器动力传递不中断、操作简单、舒适性高的良好特点,很快便成了业界研究开发的新热点。

  福特公司于2008年正式发布了旗下的双离合变速器系统—— PowerShift。

  PowerShift的研发与生产工程,由德国变速器大厂格特拉克GETRAG与欧洲福特以50:50的出资比例成立的GFT合资公司负责。

  将PowerShift的命名一分为二,就是Power(动力)+Shift(换档),也就是说在换档阶段时,依旧有动力输出,这的确是变速器科技的一大突破。

  PowerShift采用同心圆并行排列的双组离合器,更有利于低速起步的动力传输。由于采用湿式离合器设计,散热效果更好,进一步提升了整体工作效能与耐用性。

  采用六个前进档设计的PowerShift由于采用了平行轴结构,因此可有效缩小变速器体积,也可减少动能的传输路径,有效提升传动效能。此外,在齿轮体积较大的一档与二档齿轮上,PowerShift采用了镂空设计,有效减轻了齿轮重量,使得PowerShift变速器重量仅有91.8kg(包含变速器油),提升了车辆的轻量化,扩大了适用车种的范围。

  PowerShift双离合变速器实际上是两个手动变速器交错布置,安装在一个箱体内,各个挡位由两个离合器分别负责。其中一组离合器连接一根实心输入轴,负责一、三、五和倒挡的奇数挡位,另一组离合器连接一根空心输入轴,只负责二、四、六偶数挡位。两组离合器交替工作,一个接合,另一个就分离,衔接紧密,避免了动力传递的中断和扭力损失,实现了极为快速平滑的换挡,同时保持了换挡过程中的加速能力。

  PowerShift双离合变速箱响应快捷,动力衔接流畅,换挡速度快而且冲击力小,既有自动变速箱的操作便利的特点,又有手动变速箱高效节能的特点,进一步提升驾驶乐趣和舒适性的同时还降低9%的燃油消耗。

  作为一款智能自动变速器,PowerShift除了常规的自动、手动模式外,还有诸多增值功能:

  ·上下坡模式:汽车变速器系统控制模块(简称TCM)如果发现来自与汽车发动机动力系统控制模块(简称PCM)的扭矩输出超过其内部设定的平路扭矩输出值,则认为车辆在上坡,此时减挡增加扭力输出。TCM如果发现来自与PCM的扭矩输出低于其内部设定的平路扭矩输出值,则认为车辆在下坡,此时减挡增加发动机制动效果。

  ·海拔修正:海拔升高后,发动机性能下降,TCM会调整换挡时机,优化动力输出。

  ·定速巡航控制:打开定速巡航,在控制油门的同时可以通过切换挡位保持速度稳定,特别是在上下坡时。

  ·怠速稳定模式:D挡踩刹车使车辆静止不动或在急刹车时,TCM会预选2挡/R挡,并降低离合器扭矩输出5N.m(切断离合器),这样可以稳定怠速,降低油耗,减少来自于动力系统的振动。急刹车时会防止损伤发动机和变速器,主动断开离合器。

  ·坡起辅助:如果在上坡路面起步,变速器预选1挡,同时根据坡道倾斜程度,可把发动机转速从怠速提高到800-1100转。如果在下坡路面停车,变速器预选R挡,同时根据坡道倾斜程度,可把发动机转速从怠速提高到800-1100转。如此可以保证松开刹车后2到3秒的时间不溜车,给驾驶者充足的起步时间。

  驾驭品质

  自1993年首款福特蒙迪欧(配置 图库 口碑 论坛)诞生以来,其卓越的操控性就备受称赞,蒙迪欧-致胜则将这一良好口碑继续发扬光大。因此,从开发伊始,“精准驾驭”就成为该车的核心特质。

  为确保能够延续福特有口皆碑的动感驾驭品质,蒙迪欧-致胜的开发团队,对该车的悬挂转向系统给予了特别的重视。主要的改进包括:

  更宽的轮距

  搭配225/50 R 17寸轮胎的蒙迪欧-致胜,前、后轮距分别达到1587和1605毫米。这一改变缩小了重心高度和轮距之间的比例,随之带来的益处是更佳的直线行驶稳定性、更大转向抓地力和更好的倾侧控制力。

  悬挂系统

  福特为蒙迪欧-致胜配备了可靠的麦弗逊式前悬挂系统,力求精确驾驭和整体性。

  为了满足蒙迪欧-致胜前悬挂最基本的需求,必须通过使用改良的轮轴轴承和强化的悬挂结构件来实现更高的横向和外倾刚度,同时对车辆的纵向柔度进行调教来吸收路面的颠簸。

  同样需要优化的还有悬挂的运动和弹性运动特性,通过在纵向和横向外力作用下全行程中对轮胎位置进行智能控制,获得最优的操控平衡性。

  福特的工程师还通过反复调试每一个零部件的方法,来减小转向摩擦并提供最佳系统性能和最佳转向及操控所需的柔性。

  下控制臂的后部装有用于有效过滤波动的液压衬套,显著改善了转向舒适性。控制臂使轮胎能在一定范围内向后运动来吸收颠簸,但在横向则保持绝对的刚性,以此增强操控的精准度。

  蒙迪欧-致胜的后悬挂为新式的多连杆设计,搭配使用橡胶衬套的车架支承系统,通过四连杆来保持对每个轮胎的精确控制。

  和前悬挂差不多的是,后悬也经过特别强化达到加固蒙迪欧-致胜底盘的目标。这些措施包括:为实现精确操控而加强的横向和外倾刚度,和用以吸收路面颠簸而增强的纵向柔韧性。悬挂的弹性运动学特性,经过仔细调教来提供前瞻性的操控。

  独立后副车架

  作为旨在阻隔噪音和振动的措施之一,蒙迪欧-致胜使用了用来支承悬挂系统的后独立副车架。出色的调教尽显对细节的专注,位于悬挂固定点处的轴衬承受并增强了车身局部的刚度。

  优化的转向系统

  蒙迪欧-致胜使用的齿轮齿条式转向系统和液压助力,能提供最佳的转向反馈。该系统不仅具备最优的刚度,同时也有助减小摩擦。加上使用了变量泵,该系统既实现了更佳的燃油经济性同时又更为简单。另外由于减少了发热,则可不必安装降温设备。

  操作简便、转向精确,这一关键因素使新的转向系统能减少驾驶疲劳,同时提供更多的乐趣,从而极大改善了驾驶品质。

  其他有助于提升蒙迪欧-致胜动感驾驭体验的特性包括:

  控制臂液压轴衬:为实现精确的转向和尽量减少冲击带来的不适,控制臂下较软的液压轴承衬和较硬的橡胶轴衬经过了特别设计,横向刚度得以强化,并对纵向柔度进行了调教。

  S-型弹簧和双路减震支座:该弹簧不仅能对减震器提供全部侧力补偿,而且仅需最少的安装空间。通过消除悬挂系统产生的摩擦,该设计能大幅提升驾乘舒适度。上减震支座相对减震器轴的倾角能加强驾乘和操控感受,同时减弱侧向荷载,以此减少摩擦。通过使用双路减震支座,可以对弹簧和减震器进行分别调教,从而达到最佳减震效果。

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(编辑:车讯部-孙磊)

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