后來者居上 全新C4L 1.2THP發動機解密

　　【太平洋汽車網 技術頻道】“PSA的1.2THP是一個真正具有駕駛樂趣的引擎，特別是它盡可能地在低轉速提供充足扭矩。”這是在國際發動機大獎賽上評委給1.2THP的評價。在國內，法系車從來就沒有受到德系日系那般的“待遇”，沒有太多的狂熱粉絲，更多的都是懂它的人。

　　盡管是三缸發動機，綜合實力并不比四缸差。在國際發動機大獎賽上，這臺被安裝在全新C4L上的1.2THP打破了大眾在1.0L-1.4L組別九連冠的美夢，并連續兩年在國際發動機大獎賽上以高分奪得榮譽。

　　這股洪荒之力的爆發，在其中到底醞釀了哪些大招，讓我們一探究竟吧！

（一）噪音和振動

　　眾所周知，一般三缸發動機在工作的時候會有抖動比較大的毛病，但是在我們試駕全新C4L的這幾天，它的表現并不“三缸”，有時甚至會忘記這臺車上工作著的是臺三缸發動機。對于汽車而言，整車NVH最大問題來源都來自發動機。拿整車NVH來說，全新C4L算是比較優秀的，可以看出對這臺三缸發動機工程師可真沒少花心思。趕緊先看看今天的主角1.2THP發動機的優秀表現是怎么做到的吧。

●　平衡軸&優化平衡軸齒輪

　　三缸發動機由于其自身結構的特性原因，運行時產生的1階和2階往復慣性力矩不平衡，這是導致三缸發動機平順性不佳的原因。這些振動會通過發動機懸置傳到車體，給車內乘客帶來不舒服的噪音。為了平衡曲軸的振動，1.2THP采用了平衡軸。

　　平衡軸驅動輪采用解耦式平衡齒輪，平衡軸的結構原理相比很多人都已經了解過，但是1.2THP發動機上的平衡軸齒輪卻有點特別，被稱為無聲平衡齒輪。

　　外側同樣是采用常見的金屬材質，但仔細看平衡齒輪的外觀會發現齒輪中間有一圈黑色的橡膠。

●　雙質量飛輪

　　它將原來的飛輪一分為二，一部分裝于發動機用于起動和傳遞發動機的轉動扭矩，另一部分裝于變速器用以提高變速器的轉動慣量，它們通過彈簧扭轉減振器連接為一體。

●　大質量曲軸皮帶輪

●　封閉式濕式正時皮帶

　　為了更進一步在細節上減少發動機產生的噪音，1.2THP發動機采用了正時皮帶，而沒有采用正時鏈條，正常來說一般的正時皮帶在壽命上的表現確實不如正時鏈條，但是正時皮帶能更好地降低發動機噪音。同時為了優化正時皮帶的使用壽命，1.2THP的皮帶采用了特殊材料來延長正時皮帶的壽命，使全新C4L的正時皮帶壽命與發動機壽命相當。

　　為了優化正時皮帶的壽命，1.2THP采用了封閉式濕式皮帶，它位于正時罩蓋缸體內部，與潤滑油接觸，不僅使用壽命更長，噪音也更低，摩擦損失也更小。

　　除此之外，在全新C4L上，工程師還對發動機總成的懸置等進行了優化設計，使得全新C4L的整體NVH有著良好的水平。

（二）動力性

●　競品發動機參數對比

　　結果無需多說，憑借著三缸，1.2THP是怎么做到這個成績的呢？

●　渦輪增壓

●　連續可變進排氣正時系統

　　在可變氣門正時系統中，正時齒輪所帶動的齒盤與凸輪軸之間有一定的自由量，在這套系統中，進氣凸輪軸可調整角度為70°，排氣凸輪軸可調整角度為50°。通過油壓控制齒盤與凸輪軸之間的角度差，從而實現對氣門提前或延時關閉的效果，這樣發動機就可根據轉速和工況的不同進行調節，使得發動機在高低速下都能獲得理想的進、排氣效率。而大角度的調節，可以讓進排氣門提前或延時關閉的時間與實際工況之間有更加好的配合。

●　缸內直噴

　　噴油嘴采用的是德爾福提供的五孔噴油嘴在低轉速，高負荷工況下使用3次噴射技術來降低油耗。缸內直噴技術直接將燃油噴射入缸內與空氣混合。而ECU則根據吸入的空氣量精確地控制燃油和噴射量和噴射時間，在低負荷時降低噴射壓力(100 bars) 避免更多的噴射量偏差 (目的: 保證最小噴射量) ，進氣時第一次為主要噴射。在接近下止點時二次噴射，大約25%的噴射量, 在上止點90° 前第三次噴射 (根據點火提前) 大約 10% 的噴射量，精確的高壓燃油噴射系統可以使油氣的霧化和混合效率更加優異，使混合氣體燃燒更加充分，從而提高發動機的動力性和經濟性。

（三）燃油經濟性

●　輕量化

　　缸蓋采用了鋁合金材料，通過熱處理后，鋁合金缸蓋得到了很高的硬度。缸蓋的優化就比使用鑄鐵材料要減輕6.2kg。缸蓋也采用了集成化的設計。在小型發動機上，集成排氣歧管的做法并不少見，集成化可以使發動機結構更加緊湊。這種設計對于提高發動機熱效率有很大的幫助，它可以快速地將發動機溫度提升到最佳的工作溫度，建立正常油溫，更快地對發動機起到保護作用，同時對尾氣排放和降低油耗起到一定作用。

　1.2THP發動機的缸體采用了T5熱處理(人工時效)的鑄造技術，使用的是鋁合金材質，并且缸體采用了集成化設計，相比1.6L自吸發動機使用的鑄鐵缸體輕了3.8kg。除此之外，1.2THP活塞、油底殼、氣門室蓋也是采用的鋁合金材料。

●　低摩擦

　　在1.2THP發動機上多處地方采用了DLC涂層（Diamond-like Carbon），DLC涂層表面呈黑色，具備質量穩定，與基體結合力好，耐磨性好，摩擦系數低，耐腐蝕性好等綜合優良性能。

　　活塞軸、環和挺桿具有低摩擦類金剛石（DLC）涂層處理。除此之外還有一個非常重要的電控油泵，它保證了高效的潤滑管理。

　　1.2THP采用ECU控制連續可變排量機油泵，可以根據發動機實際需求來供油，可變排量機油泵的使用可以減少機油泵在功率輸出上不必要的消耗。

　　可變排量機油泵能夠根據不同轉速，通過外調節環的滑動或者擺動，改變其與轉子的偏心距，進而改變葉片泵的排量，避免了傳統定排量齒輪機油泵在高轉速下的泵油損耗，達到節能減排的目的。

●　熱管理

　　ECU控制電控節溫器，在發動機大負荷情況下提前打開節溫器進行冷卻循環，避免風扇啟動而節約燃油。另外還有獨立的渦輪增壓器電子散熱水泵，缸蓋內集成排氣歧管，可以快速提升發動機工作溫度，降低油耗和排放；中空充鈉排氣閥，增強氣門表面散熱，提高安全系數。通過油壓控制齒盤與凸輪軸之間的角度差，就能實現對氣門提前或延時關閉的效果，這樣發動機就可根據轉速和工況的不同進行調節，使得發動機在高低速下都能獲得理想的進、排氣效率。

●　總結：

　　上文我跟各位分享了這套發動機上的一些亮點技術，當然可能并不完整，在研發設計上有太多太多細節是我們沒法了解到的。但它整體上的表現真的讓人出乎意料。雖然這臺發動機來的有點晚，但這也沒法掩蓋它“后來者居上”的實力。（圖/文/攝：太平洋汽車網 遲東寧）