现代迎来技术“爆发”解读第十代索纳塔动力系统
汽车与人有很多相似之处 , 好看的皮囊就如同敲门砖 , 能够吸引更多人去了解一款产品 , 但若没有了灵魂 , 过不了多久就会被市场所抛弃 。
自从第十代索纳塔亮相以来 , SensuousSportiness感性运动的全新设计理念 , 吸引着包括我在内不少年轻人的眼球 , 让更多人有兴趣来深入了解这款车型 。 作为现代汽车集团的重量级产品 , 第十代索纳塔在拥有了动感漂亮外观的同时 , 它还有一颗强有力的"心脏" 。
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全面进化的第十代索纳塔
北京现代第十代索纳塔(下文简称第十代索纳塔)已在7月22日上市 , 共推出了五款车型 , 官方指导价16.18万-20.58万元 。 新车在价格上比本田雅阁、丰田凯美瑞和日产天籁等同级别产品低了不少 , 可以说十分给力 。
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现代汽车在进入国内市场以来 , 旗下的产品在设计、配置和性价比等方面给国人留下了深刻的印象 , 而在技术方面我们似乎了解到得比较少 。 殊不知 , 现代汽车一直是崇尚独立研发的车企 , 在平台、发动机和变速箱等方面自给自足 , 经过时间和技术的不断积累 , 现代汽车的最新技术在第十代索纳塔上集中展现 , 其中包括了全新一代i-GMP平台和SmartStream全新的动力总成 。
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【现代迎来技术“爆发”解读第十代索纳塔动力系统】使用SmartStream全新动力总成
引入国内后的第十代索纳塔使用了SmartStream全新的动力总成 , 拥有1.5T和2.0T两种不同排量的涡轮发动机 。
我们先来看一下动力参数 。 在这之中 , 1.5T发动机最大输出功率170马力 , 峰值扭矩253牛米 , 匹配的是由现代旗下坦迪斯(HyundaiTransys)公司生产的7DCT双离合变速箱 , 这台变速箱采用了电机驱动换挡模块 , 传动效率高达94.9% , 官方公布的百公里综合油耗仅为5.6升 。
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排量更高的2.0T发动机最大功率240马力 , 峰值扭矩353牛米 。 动力参数上要比位于同级别的大众帕萨特380TSI车型所搭载的EA8882.0T发动机更有优势 , 其最大功率和峰值扭矩分别多了20马力和3牛米 。 传动系统方面 , 第十代索纳塔2.0T发动机匹配的是挡位数量更多的8AT自动变速箱 , 该变速箱的齿比范围达7.41 , 传递效率90.6% 。 最终 , 使用"2.0T+8AT"动力总成的第十代索纳塔百公里综合油耗为6.8升 。
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众所周知 , 动力系统一直是车辆最为核心的部分 , 尤其对于燃油车而言 。 现如今 , 随着排放法规的日益严苛 , 在降低排放和提升燃油经济性的同时 , 如何保证动力性能 , 是汽车工程师们最为重要的课题 。 为了满足低排放、经济性和动力性 , 现代汽车的工程师们在SmartStream动力总成上运用了多项先进的技术 。
缸内直喷+涡轮增压是提升发动机效率的惯用手法 , 现代汽车也不例外 , 但其在喷油嘴的布局和喷油压力等多方面进行了调整 。 具体来讲 , 第十代索纳塔的2.0T发动机采用了高压直喷+侧置喷油嘴布局 , 这种布局形式能够更好地利用空气进入气缸内的涡流 , 加速燃油的雾化 , 从而提升混合气的燃烧速度 , 优化燃烧效率 。
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对于一台涡轮增压发动机来说 , 涡轮迟滞现象不可避免 , 为了更好的降低涡轮迟滞所带来的影响 , SmartStream动力系统使用了单涡轮双涡管的涡轮增压器 , 增加发动机低转速时推动涡轮叶片的排气脉冲强度 , 从而提高了涡轮增压器和发动机的进排气效率 , 增强发动机低扭时的动力表现 。
与此同时 , 该动力系统还配备了可控制进气气流速度的可变充气系统 , 在发动机不同的工况下调整发动机的充气量 。 比如说:当发动机以低转速运转时 , 可变充气系统利用在进气歧管的翻板 , 来控制进气歧管的截面积 , 增大气流的流速 , 此时发动机不会有低速无力的感觉 。 而当发动机以高转速运转时 , 翻板完全打开降低进气阻力 , 提升发动机的充气效率 , 因此虽然发动机的转速升高 , 但进气更加流畅 , 动力依然随叫随到 , 不会有任何的拖沓 。
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此外 , 在ITMS综合热管理系统、电控连续可变油泵和LP-EGR低压废气再循环系统等技术的加持下 , 让第十代索纳塔的动力系统更为高效 。
值得一提的是 , SmartStream的1.5T涡轮增压发动机别看它的排量不大 , 但本领不可小觑 。 它不仅使用了可快速让发动机升温的集成式排气歧管等多项主流技术 。 最为重要的是 , 它还搭载了中文名为"连续可变气门持续期"的CVVD(ContinuouslyVariableValveDuration)技术 。
全球首创的CVVD技术
由于CVVD技术于2019年刚发布不久 , 且又是现代汽车集团全球首创的最新技术 , "CVVD"这四个英文字母缩写对于公众来说听起来可能比较陌生 。 但从字面的含义可以猜测到 , 这项技术是关于配气机构控制发动机气门的一种新方式 。
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发动机的配气机构就如同我们身体中的器官"肺"一样 , 掌控着发动机的呼吸 。 不同工况下 , 发动机所需的进气量会有很大的差异 。 如何在不同的工况下精准的控制进气量 , 是提升发动机动力性和燃油经济性非常重要的一步 。 通过不断地研究和实践工程师们发现 , 最为快捷高效的途径就是改变配气机构中气门开启关闭的时机、时间或者深度 。
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目前市面上比较常用的气门控制技术主要分为两种:一种是以控制气门开启时机的"连续可变气门正时技术"(ContinuouslyVariableValveTiming , 简称CVVT);另一种是以调节气门开闭深度来控制气缸内进气量的"连续可变气门升程技术"(ContinuouslyVariableValveLift , 简称CVVL) 。
简单来说 , CVVT是控制气门的开启时机 , CVVL是控制气门开启深度 。 尽管有的汽车厂商把CVVT和CVVL两种技术进行了整合 , 但它们都无法对气门的持续期也就是开启的持续时间进行调节 。
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那现代汽车集团的CVVD技术是如何实现的呢?不管何种形式的配气机构 , 发动机的气门开闭是由凸轮轴的凸轮外部轮廓和转速决定的 , 而凸轮的轮廓和每转一圈的速度是恒定不变的 。 如果要改变气门开启和关闭的持续期 , 就需要改变凸轮每转一圈时的角速度 。 为此 , 现代汽车在1.5T发动机的进气门一侧配备了一套由螺纹杆连续调节的电控偏心轴机构 。
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当偏心执行机构的圆心于凸轮轴的旋转中心重合时 , 凸轮轴的转速恒定 。 当与凸轮轴的旋转中心不重合时 , 凸轮轴就会出现不等速运动 。 具体来讲 , 若凸轮轴的旋转中心向左偏移(如下图所示) , 凸轮在旋转到左侧时为低速旋转 , 而旋转到右侧时则为高速旋转 , 此时的进气门实现了晚开早关 。
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从其工作原理不难发现 , CVVD的技术优势在于突破了单一固定的发动机循环模式 。 目前 , 发动机的工作循环主要分为更均衡的奥托循环 , 低油耗的阿特金森循环和偏重性能的米勒循环 , 通常发动机会选择其中之一来设置固定的气门开启时间 。 而运用CVVD技术的发动机可根据车辆工况的不同 , 合理地控制进气门的开启和关闭时间 , 从而调整至更合适的发动机循环 。
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在实际驾驶过程中 , 若车辆以匀速状态行驶时 , CVVD系统可将进气门的开启时间持续至压缩冲程的中后期 , 以此减少压缩时产生的阻力 , 可提升约5%的燃油效率;相反 , 当车辆加速行驶时 , CVVD将在发动机压缩冲程初期便关闭进气门 , 实现最大进气量 , 最大程度地增加燃烧所需的混合气 , 再加上高压缩比状态下的压缩做功 , 使得行驶性能提升约4% 。 除此以外 , 这项技术还可降低发动机12%的废气排放 。
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写在最后:在我们的固有印象里 , 动力系统的创新往往是德系和日系品牌居多 。 这一次 , 搭载在第十代索纳塔上的1.5T涡轮增压发动机所使用的CVVD技术 , 打破了CVVT和CVVL的局限性 , 可实现对发动机的进气门开闭持续时间进行调节 , 不仅提升了发动机的效率又降低了尾气排放 。
可以说 , 现代汽车的CVVD技术让发动机气门控制技术上了一个台阶 , 使得第十代索纳塔在满足动力性的前提下 , 在经济性和尾气排放等方面依然有很好的表现 。 在未来 , 节能减排依然是重头戏 , 不少厂商正为此伤透脑筋 , 而CVVD技术正好顺应了时代的发展 , 成为了新时代下的领头羊 。
经过自力更生和对技术的不断创新 , 现代汽车在第十代索纳塔上迎来了技术的集中爆发 。 这让我们看到了换代过后的第十代索纳塔 , 不仅在设计和配置等外在方面发生了改变 , 而且在硬核实力上也有本质的提升 , 尤其是全新一代i-GMP平台和SmartStream动力总成的应用 , 从而让第十代索纳塔在技术层面上拥有了更强的竞争力 。
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