[汽车之家 发动机拆解] 春节复工之后，我们曾受邀来到北京汽车产业研发基地，与魔方的设计师一起聊了聊关于新车内外饰的设计理念（点击回看）；这一次我们再度受邀来到了北京汽车动力总成研发基地，并现场拆解了魔方的“心脏”——1.5T涡轮增压发动机，据悉这台发动机不仅拥有VGT增压技术，并且还有多项降噪减磨的黑科技，那么咱们废话不多说，解读开始。

　　此外，全新的发动机还入选了2021年度“中国心”十佳发动机，这也标志着北京汽车新新一代发动机成功跻身行业前列，下面我们将这台发动机的亮点进行拆分，来为大家详细解析。

　　发动机的动力来源在于把热能转化为机械能，通常来看，发动机要在排气、冷却系统和克服摩擦方面消耗约60%左右的热能，剩下的能量才用于驱动车轮行驶，而剩下的能量越多则越省油，这部分能量也就是发动机的热效率。

　　魔方1.5T发动机在进气阶段采用提前关闭进气门的方案，也就是说在进气阶段活塞还未运行至下止点，但进气门已经关闭，使空气的进入量少于正常量，因此进气行程也就截止到进气门关闭时活塞所处的位置，受其影响，下一阶段的压缩行程也是从进气门关闭时活塞所处的位置（略高于下止点）到上止点，但由于做功行程是从上止点到下止点的完整过程，并且燃烧转换出来的为有效功，也就实现了膨胀比大于压缩比，燃烧效率自然就高了。

　　现在也有不少厂商宣传的米勒循环（严格来说应称之为阿特金森循环）是在可燃混合气的压缩阶段，通过延后进气门关闭的时间，可以使气缸内的混合气体再排出去一部分，让实际的压缩行程从活塞下止点上面一些才开始，同样也能实现膨胀比大于压缩比。

　　其实在压缩行程也是需要耗费发动机能量的，短一些的压缩行程能够减少发动机在这一阶段的能量损失，同时当活塞达到上止点时，可燃混合气温度也更低，能够有效抑制爆震的发生，而且更长的做功行程还能让可燃混合气燃烧的更加充分。

　　Masking技术是一种扰动发动机进、排气气流，改变发动机燃烧室内气流的流动情况，从而改变发动机燃烧性能的一种缸盖设计技术。

　　那么发动机设计为什么如此追求滚流比呢？实验表明，随着发动机滚流强度的增加，能够更好地组织气流在缸内的运动，雾化效果更好，可燃混合气更加均匀，同时也能更好的控制火焰的形成与扩张，说白了就能实现更好的燃烧。

　　这套350Bar高压喷油系统目前如宝马M、本田地球梦、大众全新1.5T也都在使用，自主品牌除北京汽车外，如比亚迪、吉利、长城以及长安等品牌也均有配备。

　　在抑制湿壁方面，中置直喷更有优势，喷射出的燃油是竖直向下的，而侧置直喷则与滚流的方向相同，更容易产生湿壁效应。同时更靠近火花塞的喷油方式让点火可靠性相对更高，有利于冷启动暖机和混合气体分层。

　　由于涡轮本身具备一定的质量，想要获得增压效果，必须要有足够的废气来推动涡轮叶片，因此涡轮增压发动机的动力输出不可避免都一定会出现迟滞性，除电动涡轮外，各家厂商只可以通过一直在优化来尽可能减少涡轮迟滞。

　　当发动机处于高转速区间时，会有大量的废气涌入涡轮中，会使涡轮在旋转过程中产生极强的排气背压，限制发动机在高转速工况下的增压效率，同时也限制了发动机的功率输出上限。

　　当发动机处于高转速区间时，就会出现废气流量大、排气背压小的问题，涡轮也能得到动力从而更好地工作，发动机出力也会更加得心应手。

　　综合以上也能够理解为涡轮越小，响应性越好，但在高转速区间的增压效果不理想；涡轮越大，响应性越差，迟滞也就越明显。

　　其实VGT技术在柴油发动机上早就已得到了广泛应用，由于柴油发动机的排气温度要远低于汽油机，从VGT的选材和布置来说，都要更加容易。

　　VGT涡轮的材质一般都会采用耐高温的航空材料，通过在废气涡轮端增设角度可变的叶片，以此来实现不同转速下不同的废气流速和涡轮叶片的推进效果，保证涡轮在各种工况下的响应性和增压效果。

　　当发动机低转速排气压力较低的时候，导流叶片打开的角度较小，此时导入涡轮处的空气流速就更快，从而能够更容易推动涡轮转动，有效减轻涡轮迟滞的现象。

　　与当下增压车型广泛使用的小惯量涡轮以及双涡管设计类似，VGT实际上也是优化涡轮迟滞的其中一种解决方式，也有的厂商将其称为VNT，曾大范围的使用在沃尔沃、奥迪以及保时捷等品牌，当下除魔方外，长城汽车也有使用。

　　来自进气和排气凸轮轴提前或延迟侧油道的机油压力使VVT控制器的叶片沿圆周方向旋转，以持续改变进气门和排气门正时。发动机停机时，锁销将进气凸轮轴锁止至最大延迟端，排气凸轮轴锁止至最大提前端，以确保发动机正常起动。

　　据北京汽车官方介绍，这套分层冷却系统能让车辆在冬天4分钟内吹出热风，不仅结构更紧凑，而且还能降低约1.36%的燃油消耗。

　　机油泵是发动机润滑系统的心脏，它从油底壳提取机油，向整个发动机各个部件持续提供压力润滑油。一般来说，如果供油量不足会导致发动机部件磨损；但如果从始至终保持高效供油势必会多消耗发动机的动力，这就需要可变排量机油泵了。

　　定子与油泵外壁间有两个油腔（A和B），A腔引入经过滤清器的主油路油压，此时B腔就会受到电磁阀控制，当发动机将电磁阀打开时，主油路的油压将作用在B腔，此时会使转子的偏心度降低，排量也就随之变小，动力消耗也就降低了，据工程师介绍，可变排量机油泵能够减少约1%-2%的油耗。

　　油封与轴颈贴合部位的润滑油膜随着曲轴一起转动，一旦油膜碰到油封螺旋槽，将会受到螺旋斜面的作用而产生一个向内的作用力，此力就会将欲外流的液体介质压回储油端；而聚四氟乙烯材质的摩擦系数约为氟橡胶油封的1/40，动摩擦扭矩比弹簧油封降低60%-70%。

　　曲轴偏置可以使连杆更接近于垂直状态，燃烧产生的力将更多作用于曲轴，据北京汽车官方透露，通过该技术能使曲轴单个循环内摩擦功损失平均降低约3.1W。

　　除此以外，魔方全车的密封条以及垫片等均进行了加厚处理，北京汽车官方称怠速噪声为57.5dB，大概和我们正常交流的声音大小差不多。

　　魔方是一台针对年轻花钱的那群人而诞生的紧凑型SUV，它不仅拥有时尚潮流的外观，同时也有着不错的科技豪华氛围，但仅有这些还不足以打动年轻消费者们为其买单。通过本次的发动机拆解，我们又进一步探索了魔方的“心”，而这颗心也同样集黑科技于一身。据悉，魔方或将于本月正式上市，预售价为11-15万元，那么对这种一台内外兼修的时尚小车，你准备好了吗？（图/文 汽车之家 郑晨）