在如今小排量发动机盛行的时代,如果你想买一辆V6,尤其是双涡轮V6发动机的车,基本上只能考虑奢侈品牌的高端车型,几乎没有传统的大众品牌。但福特夏普ST是唯一剩下的双涡轮增压V6发动机车型,这款福特EcoBoost 2.7V6也很有前景。今天我们来看看这款福特2.7V6的技术实力。
一、R&D背景
福特的2.7T V6是福特排量最小的V6发动机,与3.5T/3.0T V6一起构成了福特Ecoboost V6双涡轮增压发动机系列。V6双涡轮发动机系列上开发了三款高性能发动机,世界上只有福特这么做了。大家基本都是3.0T战斗机。
这个2.7T的另一个特点是兼容水平和垂直要求。立式主要用于F150皮卡,卧式主要用于夏普和金牛座(停产)。福特开发这款双涡轮增压V6的主要目的是取代之前F150上配备的V8自然吸气发动机,并通过小型化和增加双涡轮直接喷射技术来提高性能和降低油耗。这也是福特整个Ecoboost动力系统开发的核心战略。
二、发动机核心技术方案1。侧装式直接喷射系统
福特发动机大多采用相对成熟的侧喷式直喷方案,喷射器温度较低,不易积碳堵塞,可靠性和机油适应性较好。Ecoboost 2.0T和2.3T也采用类似的直喷系统。
2.气缸盖集成排气管福特在2.7TV6上采用了气缸盖集成排气管,这种设计有两个优点:
发动机启动时,水套可以被废气热量快速加热,加快了发动机预热过程,降低了排放和油耗。
在重载工况下,利用水套冷却降低排气温度,从而降低涡轮增压器蜗壳的热负荷,提高涡轮增压器的耐久性。
3.双涡轮增压
这款2.7T V6发动机采用双涡轮增压系统,即V型四缸每侧各有一个涡轮。汽轮机按传统方式布置,置于V型汽缸外。下图中可以看到两侧的两个涡轮增压器。双涡轮增压系统可以为这款2.7T带来高达475牛米的扭矩输出,非常强大。
4.双VCT可变气门正时
福特2.7T采用目前主流的进排气连续可变正时系统,即双VVT,但福特内部称之为VCT。这应该算是福特目前Ecoboost系列发动机的基本操作。
5.CGI复合气缸体这是福特2.7T最独特的设计方案,将传统气缸体分为两个进行设计:
缸体需要承受爆裂压力和活塞运动的核心部分采用蠕墨铸铁(CGI)(下图中的A部分)铸造,可以保证缸体的强度和耐久性。与传统铸铁相比,CGI可以提高45%的刚度和两倍的疲劳强度,具有更高的高温稳定性和更好的噪声和振动水平。CGI气缸体以前只用于赛车发动机和柴油机,福特2.7T是第一台量产使用CGI材料的汽油机。
对于缸体下部的其他非主受力零件,福特2.7T采用铸铝材料(下图中的B部分)减轻重量。
福特的复合气缸体设计很好地平衡了耐用性和轻量化之间的矛盾。虽然流程比较负责,但是考虑到这款2.7T的卡车需要满足F150皮卡相对较重负载的苛刻工况,同时也需要满足卧式平台发动机对轻量化的严格要求,还是比较合理的。也可以看到福特在发动机设计方面的渊博知识。
三、福特2.7T 1的市场反馈。整体稳定性和可靠性
这款发动机匹配的F150皮卡已经过市场充分验证,整体稳定可靠。并获得2018年沃德十大引擎称号。国内用户对这款2.7T的评价也比较高。
2.塑料油底壳漏油
目前福特2.7T唯一投诉的问题是油底壳漏油,如下图所示:
这主要是因为福特在2.7T上采用了轻量化的工程塑料油底壳材料,下图可以清晰的看到上面提到的缸体复合材料和最底部的塑料油底壳的设计。与传统的铸铝或冲压钢板油底壳相比,塑料油底壳要大得多,但更容易变形,因此在密封方面存在一些缺点。这个问题是目前这款2.7T普遍存在的问题。希望福特以后能提供一个完美的解决方案。
四.摘要
福特夏普2.7T V6的技术非常先进,融合了很多独特的福特设计方案,既能满足垂直F150皮卡的需求,也能满足水平车型的需求,整体发动机基本稳定可靠。几乎是民用品牌中双涡轮V6的唯一选择。我希望中国不要停止生产。
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