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福特"飞天梦"的收获 锐界发动机技术解读

福特"飞天梦"的收获 锐界发动机技术解读
2018-11-14 14:54:03 新浪汽车

正是福特一直以来坚持的“飞行梦”让我们现在能买到的福特锐界也带着不可磨灭的“飞行基因”。

福特

提到福特,很多人都会想到曾经开创历史的T型车,横行美国的大皮卡和肌肉车,还有如今走入千家万户的7座SUV锐界。但其实从创始人亨利·福特开始,福特就一直有个“飞行梦”,而且曾经成功的直入苍穹,这为福特汽车留下了深厚的技术积淀,甚至用到了如今的汽车上。

福特Trimotor运输机时至今日仍能翱翔于蓝天福特Trimotor运输机时至今日仍能翱翔于蓝天

为实现飞行梦想,福特的创始人亨利·福特和他的儿子埃德塞尔·福特在上世纪20年代初曾重金收购了一家名为Stout的飞机制造公司的全部股份。通过对该公司飞机图纸的改造,福特汽车公司Stout金属飞机部门于1926年研制出了4-AT Trimotor运输机,成功打开市场,可用于载客或货运。值得一提的是,这种机型还参与了人类第一次北极航空探险,得以永载史册。截至1933年停产,Trimotor系列(包括初代的4-AT以及后来的改进型5-AT和6-AT)共生产了209架,广泛应用于美国国内的民用航线,还曾出口到加拿大、墨西哥以及中国等国家,算得上是一代名机。

怀特R-790系列星形活塞发动机怀特R-790系列星形活塞发动机

福特Trimotor系列飞机搭载三台怀特公司出品的R-790系列星型活塞9缸发动机,排量12.9L,最大功率在200马力左右。熟悉飞机的朋友们一定知道,传统螺旋桨发动机的内核依旧是往复活塞式的发动机,与汽车发动机并未本质不同。但随着人们对飞机性能的不断追求,航空发动机逐渐从活塞式发展到了喷气式。

福特

现代飞机采用的喷气式发动机主要分为涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机两种,其中前者多用于各类战斗机,而后者则被客机和货机广泛采纳。虽然二者在工作特性和各类性能上存在一定的差异,但其基本原理都是通过涡轮组给空气多级加压,燃烧后产生高压燃气,进而依靠反作用力推动飞机前进。

源于航空技术的涡轮增压器源于航空技术的涡轮增压器

依靠涡轮给空气加压的这种形式逐渐由飞机发展到了汽车上,于是涡轮增压发动机应运而生。这种发动机依靠发动机排出的废气推动涡轮增压器的废气端涡轮高速旋转,而涡轮增压器另一端的同轴涡轮则位于发动机的进气道处,通过高速旋转给吸入的空气加压,从而使得进入发动机的空气更多,因而能够在发动机排量不变的情况下大幅增加动力。于此同时,由于基础排量不变,因此涡轮增压发动机在增压器不起压的低转速或低负载状态时可视同为一台小排量的自然吸气发动机,因此在怠速、低速蠕行等市区常用工况下可以比同等动力水平的自然吸气发动机更加节油。

↑福特锐界搭载的EcoBoost 245发动机↑福特锐界搭载的EcoBoost 245发动机

曾有过航空制造经验的福特率先在量产车上大幅普及了涡轮增压技术。采用这一技术的机型被称作EcoBoost系列,排量横跨1.0T-3.5T,目前福特全系车型都有搭载这一系列发动机的车款。其中,锐界搭载的EcoBoost 245系列2.0T发动机虽然基础排量仅为2.0L,但其180kW的最大功率和350Nm的峰值扭矩在动力水平上几乎等同于一台3.0L的自然吸气发动机,足以给锐界这款中型SUV带来优异的动力性能。此外,这台EcoBoost 245系列2.0T发动机在锐界上的综合工况油耗仅为8.5L/100km,如果换装同样动力水平的3.0L发动机,油耗定会有大幅升高。

福特锐界搭载的EcoBoost 245发动机福特锐界搭载的EcoBoost 245发动机

在动力输出特性上,涡轮增压发动机也有独到的优势。由于涡轮增压器介入后动力会有明显提升,因此涡轮增压发动机在日常常用的2000-3000rpm转速下即可输出丰盈的最大扭矩,与自吸发动机往往要在高转速才能输出最大扭矩的特性相比,涡轮增压发动机可以极大的提升日常驾驶时的加速感受。除此之外,EcoBoost系列发动机还都采用了全铝设计,缸体和缸盖皆为铸造铝合金材质,相比传统的铸铁发动机重量可缩减20%以上,对油耗的降低做出了不小贡献,而且车头重量的减轻对于整车操控性的提升也大有裨益。而全铝发动机、或者说运用铝材本身的技术源头也是航空领域,可见福特的“航空思维”已经渗透到了造车的方方面面。

福特
写在最后:

恰逢第十二届珠海航展胜利召开,歼-20战斗机的编队首秀、歼10-B矢量推进验证机的眼镜蛇机动都让世人对飞机的热情达到了空前高度。我们在航展“看个热闹”的同时,不该忽略诸如福特这些大车企曾经对航空事业的贡献。也正是福特一直以来坚持的“飞行梦”让我们现在能买到的福特锐界也带着不可磨灭的“飞行基因”。

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(责编:彭佳禾)
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