配福克斯等主力車 福特1.5T發動機拆解

為節能減排而生的1.5T發動機

發動機節能減排是大勢所趨。為了順應潮流，全球各大汽車廠商紛紛推出小排量渦輪增壓發動機來贏得市場機會。一直被認為熱衷于大排量發動機的美國廠商，近年來也在積極從事小排量渦輪增壓發動機的研發。福特就是一個例子。其最新的1.5T EcoBoost發動機首次搭載在2013款長安福特蒙迪歐（查成交價|參配|優惠政策）上。長安蒙迪歐上市后，1.5T發動機也搭載在長安福特的小牛、福克斯（查成交價|參配|優惠政策）、金牛座（查成交價|參配|優惠政策）等主力車型上。今天我們就來拆解這臺福特1.5T小排量渦輪增壓缸內直噴發動機。它有什么樣的特點？讓我們把它拆開來看看。

●關于福特1.5T發動機的那些事

歐洲的排放法規一直非常嚴格，迫使制造商改進發動機設計以減少排放。因此，福特歐洲技術團隊在開發低排放發動機方面具有較為成熟的經驗。我們今天拆解的1.5T發動機是福特歐洲技術團隊設計的小排量渦輪增壓缸內直噴發動機。

這款福特1.5T發動機是全球發動機產品，意味著其排放水平可以達到世界各國的排放目標。但當發動機投入特定市場后，需要進行相應的國產化調整，以滿足當地的使用環境。中國幅員遼闊，緯度（查成交價|參配|優惠政策）跨度大，海拔落差大，溫差大。負責國產化標定的發動機工程師必須前往寒冷的牙克石、炎熱的海南和空氣稀薄的青藏高原空對發動機管理系統的參數進行相應的調整，以保證發動機在國內任何地方都能高效穩定地工作。

1.6T發動機配有外置空冷卻中冷器，排氣歧管未集成在氣缸蓋內。1.5T發動機配置更主流，采用集成于進氣歧管的水冷中冷器，排氣歧管集成于氣缸蓋。這款福特1.5T發動機可以算是1.6T的改進車型，采用了更主流的技術。

1.5T發動機排量降低了0.1L，但功率增加了。在中國，1.5T發動機的車輛消費稅是3%，而1.6T發動機的車輛消費稅是5%。減少了0.1L排量節省的2%稅費，使得搭載1.5T發動機的福特車型定價更加靈活，有利于提升車型競爭力。可以看出，福特在規劃這款發動機產品時，已經考慮到了中國的稅收政策。

福特沒有追隨大眾，后者推動了雙離合。1.5T發動機匹配6速自動變速箱，這是我喜歡看到和聽到的。畢竟產品種類越多，消費者的選擇就越多。而且主流6速自動變速箱的性能和傳動效率都不低，在換擋平順性和耐久性方面都有不錯的表現，是一款值得推薦的配置。

在搭載福特1.5T發動機的同級別車型中，搭載1.4T、1.5T和1.6T發動機的車型不在少數。通用1.5T發動機和福特1.5T發動機因為排量接近而直接競爭，而大眾1.4T發動機和雪鐵龍1.6T發動機也是兩個強勁的競爭對手。

福特1.5T發動機更注重動力輸出。與其他廠商的1.4T、1.5T和1.6T發動機相比，這款發動機的動力輸出優勢明顯。在扭矩輸出方面，福特1.5T發動機的扭矩輸出符合主流1.5T發動機應有的水平。

長安福特搭載的1.5T發動機由長安福特汽車有限公司生產，我們這次拆解的發動機是一臺拆解教學樣機，部分零部件與生產車型略有不同。不再拖延，讓我們徹底拆解這臺發動機！

頂置直噴與渦輪增壓系統

●頂置直噴系統

福特1.5T發動機采用頂置缸內直噴系統，高壓汽油噴嘴位于燃燒室頂部。與側噴嘴不同，頂部噴嘴不會將汽油噴到氣缸壁上，從而避免了“濕壁現象”。濕壁現象會導致機油稀釋、燃油經濟性下降、排放增加等問題。

●渦輪增壓系統

福特1.5T發動機使用的渦輪增壓器由博格華納提供，最高轉速可達15萬rpm。發動機渦輪增壓系統的最大增壓壓力可達1.5Bar，與大眾1.4TSI發動機和通用1.4T發動機一樣，這款發動機采用集成排氣歧管，可以提高發動機的熱效率。

相比渦輪增壓系統，福特1.5T發動機的頂置直噴系統更有“含金量”。活塞的幾何建模、噴油嘴噴油的角度、火花塞的位置、進排氣氣流的組織以及后期燃燒系統的驗證都需要大量的時間和豐富的經驗。

氣門正時與氣門驅動系統

●進氣和排氣可變氣門正時系統

進排氣可變氣門正時技術的優點是可以利用新鮮空氣體將燃燒廢氣清理出氣缸，通過大的進氣門和排氣門重疊角度來提高燃燒效率和動力輸出。歧管噴射發動機中進氣門和排氣門的大角度重疊角的應用可能導致燃料的浪費和燃料消耗的增加，因為來自進氣門的新鮮混合物從排氣門白白流走。然而，缸內直噴發動機沒有上述問題，并且可以控制噴射正時，并且在掃氣過程中不噴射油，因此用于掃氣的氣體是新鮮的壓縮空氣體而沒有汽油，并且燃燒廢氣被去除而不會增加燃料消耗。這也是目前主流直噴發動機省油的原因之一。

●結構簡單的閥門驅動結構

福特1.5T發動機沒有采用結構復雜但摩擦系數較低的滾子搖臂氣門驅動結構，而是采用了結構相對簡單的氣門頂缸驅動結構。但通過對凸輪軸的優化設計，該氣門驅動系統有效地滿足了相應的設計目標，實現了成本與效益的平衡。

正時皮帶的使用有利于降低發動機噪音。發動機采用簡單的頂缸氣門驅動結構，但在凸輪和氣門座圈上采用了一些減摩耐用的設計。可變進排氣門正時系統的采用，使發動機能夠靈活控制進排氣門的重疊角度，使發動機在高負荷下排氣更順暢，同時，從進氣門進入的新鮮空氣體可以完全“清洗”氣缸內的廢氣，從而提高發動機的效率。

缸體/缸蓋/水冷式中冷器

●氣缸體/氣缸蓋的加強結構

福特1.5T發動機采用了一些結構設計，加強了缸體的強度。除了延長發動機的使用壽命，發動機整體強度的提高也有利于發動機的NVH特性。

●獨特的冷卻液箱、氣缸網和噴油嘴。

除了上述氣缸體的加強結構，福特1.5T發動機的氣缸體還有更獨特的設計，其中氣缸間的淺槽就是其中之一。

●集成中冷器

發動機運行的第一步是從環境中吸入空氣體。對于渦輪增壓發動機，空來自環境的氣體首先會被渦輪增壓，然后在氣壓升高后被送到氣缸。渦輪壓縮機上的葉片對空氣體所做的功將提高空氣體的溫度。為了進一步提高壓縮空氣體的密度，增加進入氣缸的氧氣量，提高發動機的輸出功率，在渦輪增壓發動機的進氣系統中會有一個叫“中冷器”的裝置，它的作用是冷卻壓縮空氣體。數據顯示，在相同的空燃料比下，當增壓空氣體溫度下降10攝氏度時，發動機功率可提高3% ~ 5%。

福特1.5T發動機的氣缸蓋和氣缸體采用了大量的加強結構，以增強發動機的整體強度。但是，缸筒和曲軸軸承蓋支架之間的冷卻液槽非常特殊，在其他同級別發動機中很少見。

真空儲壓罐/機油泵/曲軸/連桿

●用于啟停系統的真空壓力儲罐

我們看到福特1.5T發動機進氣歧管上方有一個如圖示的方框。這個盒子其實是一個真空儲壓罐，與真空泵相連，用來儲存制動助力泵所需的負壓。那為什么其他機型很少看到這個設備呢？

●機械可變排量油泵

福特1.5T發動機采用機械式變排量油泵，通過內部機械結構實現兩級變排量。低速時，油泵排量保持較低，以減少動力損失；在中速和高速時，機油泵的排量達到最大，為發動機的每個摩擦副提供足夠的潤滑。

●斷開連桿，鑄造曲軸。

和我們已經拆解的很多主流合資企業的發動機一樣，福特1.5T發動機采用了高成本的上下連桿。但是曲軸是鑄造的，為了減輕重量，只設計了四個平衡重。

全文摘要:

福特歐洲團隊研發的1.5T發動機在國內投入生產前，經過了各種臺架試驗和數十萬公里的道路測試，保證了發動機在高溫、寒冷、高海拔等極端服役環境下的高穩定性，以滿足國內復雜的車輛環境。匹配這款福特1.5T發動機的是6速自動變速箱，在換擋平順性和耐用性方面都有著不錯的表現，也滿足了中國消費者對舒適性和產品耐用性的更高要求。