福特1.0T發(fā)動機技術(shù)解析 小排量大輸出

　　3、1.0T發(fā)動機技術(shù)特點

　　除了福特Eco-boost共有的燃油高壓直噴、先進(jìn)渦輪增壓器和雙獨立可變氣門正時系統(tǒng)外，1.0T發(fā)動機還有兩個較為特殊的設(shè)計結(jié)構(gòu)：無平衡軸和浸油式的皮帶設(shè)計，下面我們來看看這兩個結(jié)構(gòu)都有哪些過人之處：

　　● 無平衡軸

　　平衡軸技術(shù)是三缸或以下發(fā)動機中應(yīng)用較廣的一項技術(shù)，它的結(jié)構(gòu)簡單實用，可有效地緩減摩托車的整車振動，提高駕駛的舒適性。平衡軸的作用是讓發(fā)動機工作起來更加平穩(wěn)、順暢。

　　1)發(fā)動機的振動原理

　　在發(fā)動機的工作循環(huán)中，活塞的運動速度非常快，而且速度很不均勻。在上下止點位置，活塞的速度為零，而在上下止點中間的位置速度達(dá)到最高。由于活塞在氣缸內(nèi)做反復(fù)的高速直線運動，必然在活塞、活塞銷和連桿上產(chǎn)生很大的慣性力。在連桿上配置的配重可以有效地平衡這些慣性力.但連桿上的配重只有一部分運動質(zhì)量參與直線運動，另一部分參與旋轉(zhuǎn)。除了上下止點位置外，各種慣性力不能被完全平衡，使發(fā)動機產(chǎn)生了振動。

　　當(dāng)活塞每上下運動一次，將使發(fā)動機產(chǎn)生一上一下兩次振動，所以發(fā)動機的振動頻率和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速有關(guān)。在振動理論上，常使用多個諧波振動來描述發(fā)動機的振動，其中振動頻率和發(fā)動機轉(zhuǎn)速相同的叫一階振動，頻率是發(fā)動機轉(zhuǎn)速2倍的叫二階振動，依次類推，還存在三階、四階振動。但振動頻率越高，振幅就越小，2階以上可以忽略不計。其一階振動占整個振動的70%以上，是振動的主要來源。

　　2)解決發(fā)動機振動的途徑

　　為了消除振動，采用的方法有很多，例如采用輕質(zhì)的活塞減少運動件的質(zhì)量、提高曲軸的剛度、采用90度夾角的v型雙缸布置發(fā)動機等等。但在摩托車發(fā)動機上普遍采用的方式是增加一個平衡軸來解決。平衡軸簡單地說是一個裝有偏心重塊并隨曲軸同步旋轉(zhuǎn)的軸，利用偏心重塊所產(chǎn)生的反向振動力，使發(fā)動機獲得良好的平衡，降低發(fā)動機的振動。

　　3)平衡軸的分類

　　摩托車發(fā)動機采用的平衡軸方式有兩種：雙平衡軸和單平衡軸。兩種方式在工作原理上是相同的，但具體結(jié)構(gòu)有不同。

　　a.雙平衡軸方式

　　雙平衡軸采用鏈傳動方式帶動兩根平衡軸轉(zhuǎn)動，其中一根平衡軸與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速相同，可以消除發(fā)動機的一階振動;另一根平衡軸的轉(zhuǎn)速是發(fā)動機轉(zhuǎn)速的2倍，可以消除發(fā)動機的二階振動，可達(dá)到理想減振效果。雙平衡軸方式較為復(fù)雜，成本高，占用發(fā)動機的空間大，—般在大排量摩托車上使用。

　　還有一種雙平衡軸布置方式，就是兩個平衡軸與氣缸中心線成角度對稱布置，旋轉(zhuǎn)方向相反，轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)速相同，用以平衡發(fā)動機的一階往復(fù)慣性力。例如276Q發(fā)動機上的平衡軸，就是如上布置。

　　b.單平衡軸方式

　　單平衡軸采用單一的平衡軸，利用齒輪傳動方式進(jìn)行工作，通過曲軸旋轉(zhuǎn)帶動固連的平衡軸驅(qū)動齒輪—>平衡軸從動齒輪—>平衡軸。單平衡可以平衡占整個振動比例相當(dāng)大的一階振動，可以使發(fā)動機的振動得到明顯改善。由于單平衡軸方式結(jié)構(gòu)簡單，占用的空間小，在單缸和小排量的發(fā)動機中應(yīng)用較廣。

　　可見，平衡軸能夠反相消除發(fā)動機的振動作用，不過缺點也很顯然——發(fā)動機的重量和發(fā)動機里面的零件都增加了。運用了無平衡軸的1.0T三缸EcoBoost 發(fā)動機與傳統(tǒng)的三缸發(fā)動機相比，結(jié)構(gòu)設(shè)計上有著不小的突破。EcoBoost 1.0T去掉了普通三缸機中的平衡軸，而在飛輪與皮帶輪上采用“不平衡”設(shè)計，以簡化結(jié)構(gòu)并獲得更加合理的配重。

　　● 浸油式皮帶設(shè)計

　　該發(fā)動機還采用了“浸油式”皮帶設(shè)計。正時皮帶在工作的時候浸在機油當(dāng)中，在冷卻和潤滑之后，讓EcoBoost 1.0T發(fā)動機擁有了更好的穩(wěn)定性，并且更加靜音和高效。

　　全文總結(jié)：EcoBoost系列發(fā)動機可以說是福特先進(jìn)技術(shù)的集大成者，其出色的動力表現(xiàn)和優(yōu)異的燃油經(jīng)濟(jì)性，已經(jīng)在這幾年的應(yīng)用中得到印證。EcoBoost系列發(fā)動機還獲得了“沃德十佳發(fā)動機”、“年度最佳發(fā)動機”等多個獎項，在國際上廣受好評。