关于小排量发动机王者福特EcoBoost应用的三大关键技术分析

福特福克斯1.0L EcoBoost发动机以小型化、涡轮增压核心技术开启小排量发动机竞争局面，自面世以来就广受欢迎，现在已应用在福特汽车多种车型中。如今，福特汽车为了提升节能效率，在1.0L 3缸EcoBoost发动机上采用了舍弗勒公司的旋转停缸休止技术，新升级的EcoBoost发动机将很可能会被其他整车厂商作为小型发动机量产的对标机型进行开发。

1 三大关键技术

福特福克斯1.0EcoBoost发动机早已不是市场的“新面孔”，它已经连续3年获得年度最佳发动机奖，这也是到目前为止该规格的小排量发动机中唯一获得这项殊荣的发动机。在欧洲，2016年搭载EcoBoost的车型销售量就占据了福特总销量的20%。福特公司凭借缸内直喷、可变凸轮轴正时、涡轮增压这三大关键技术，结合先进的软件程序确保各系统之间进行顺畅的协作，使得EcoBoost发动机拥有绝佳油耗表现和强劲的动力输出。

2 缸内直喷技术

简单理解EcoBoost发动机，就是在传统汽油发动机的基础上，将柴油发动机的燃油缸内直喷技术运用到汽油发动机上。只不过，福特早在1970年就开始开发测试利用汽油完成缸内直喷，并进一步升级了涡轮增压和可变凸轮轴正时系统这些关键技术，从而进一步提高燃油效率，实现高燃油效率的空燃比，开发出了现在极受欢迎的EcoBoost小排量发动机。

由于采用了缸内直喷技术，混合气的形成在燃烧室内发生。通过高压喷嘴直接将燃油喷在气缸里面，利用活塞顶部特殊的燃烧室优化设计，使混合气在燃烧室内形成进一步加强的涡流，从而得到充分的空燃气混合，燃烧更加充分，能量转换效率更高。

3 可变正时系统

1.0 EcoBoost发动机采用进一步优化的进排气可变正时气门系统，根据发动机负荷，可在各转速区域精确地控制进排气效果，减少了废气排放，对排气门的相位调节能够保证在发动机低转速时排出更多的废气来驱动涡轮，从而令发动机的工作效率更高。并且，对EcoBoost发动机进行了轻量化设计，提高了燃油经济性，降低了各部件的摩擦损耗。

4 停缸技术

福特汽车和舍弗勒公司已联合开发一种创新的汽油机气缸停缸休止技术，将于2018年起推出具有这一技术的EcoBoost发动机。发动机配备的这种停缸休止系统可以使EcoBoost3缸发动机按顺序停缸，并进行有效运转，保证在转速4500 r/min以内进行轮流运转，对于停缸数量和顺序的控制可以进行自由分配，燃油消耗减少4%~ 6%。研究团队还开发了两种停缸技术，分别为单缸停止技术和循环式缸体停止技术，而后者可以在单个燃烧循环后，每秒有效地关闭或开启气门40次。因为福特汽车和舍弗勒公司合作开发的停缸休止系统是由发动机液压系统控制，所以发动机可在不影响车辆性能及驾驶体验的前提下，快速地开、关闭气门（14ms）。

停缸后，气门会在气缸内开启排放废气，福特汽车解释说，这提供了一种“弹簧效应”，平衡了发动机内部的压力。从热管理的角度来看，封闭气体的另一个好处是它可以让缸内温度保持在被停缸休止的气缸内，在停缸过渡之后，再次运转。

持续在2缸与3缸运转之间切换，降低燃油消耗是发动机停缸技术最主要的优势，然而配备发动机停缸技术可能会对于车辆的噪声、振动和平顺性产生一定的负面影响。传统的福克斯发动机使用了偏移曲轴和特别制造的不平衡飞轮来抵消发动机的振动。2018年版的新发动机将会通过使用带可调节离合片的双质量飞轮离合器和摆式减振器，来弥补发动机因顺序起动带来的负面效应。

由EcoBoost发动机开启的小排量大动力的时代，在对追求车辆的节能效率与动力总成性能道路上，福特汽车持续努力对后续产品的开发和设计做着尝试。除了对EcoBoost发动机节能技术的升级，福特汽车也推出了2.0L 的EcoBlue柴油发动机，将已经应用在EcoBoost发动机上的凸轮轴模块集成了到了新的发动机设计当中，以达到更好的性能表现。