“钢铁超能小王子”——揭秘DS 4S的1.2THP发动机
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来源:《汽车维修与保养》 2016年第6期
    文/本刊记者 桂江一
    2 0 1 6年4月上旬,长安标致雪铁龙C A P S A旗下“精致动感”两厢车DS 4S的媒体试乘试驾活动在广东梅州举行。两周后,在2016北京车展开幕的第一天,DS 4S宣布正式上市,有1.2THP、1.6 THP和1.8 THP共3 款发动机、7 款车型, 价格区间为14.99~22.99万元。这是DS品牌自2012年进入中国市场,短短四年时间内上市的第四款国产车型,如果算上最初上市的三款进口车型DS3、DS4、DS5,则是第七款车。
    单从名字来看,DS 4S很容易被人看成是DS4的衍生车型,但它俩之间还真没有太多的关联,DS 4S的4个S来源于Strive(极致)、ExquiSite(精致)、DynamiSm(动感)、PleaSure(乐趣)。其实,DS 4S与DS 5LS、DS6共享PSA 全新的EMP2模块化平台,这三者之间千丝万缕的联系就是明证。DS 4S的“三围”(长、宽、高)尺寸接近于DS5LS、而轴距则与DS 5LS完全相同,都是2 715mm。另外,无论是从外形,还是内饰(图1)、做工和用料来看,DS 4S都沿袭了DS 5LS和DS 6S的风格和特点。如:家族飞翼式
前脸、钻石切割轮毂、流动型转向指示灯、表链式真皮座椅、扁平式方向盘、被NAPA真皮包裹的仪表台、100%无沥青阻尼垫以及随处可见的DS“如鱼得水”的鱼嘴LOGO等等。不同的是,DS 5LS是三厢车,DS6S是城市SUV,而DS 4S则是两厢车。
    有关DS 4S造型、内饰、配置、静态测评和动态测试的介绍各大网站、自媒体以及整车类期刊都有大量的介绍,本文就不再赘述。作为专业技术类媒体,我们更乐于“扒开外衣看里子”,把焦点聚集在新技术上,尤其是发动机的新技术。虽然DS 4S搭载了丰富的科技配置,如带随动转向的全LED大灯、STTd发动机启停、DS CONNECT智能语音交互系统、第三代爱信6AT变速器等等,但这些配置在DS之前的车型中都有装备。而1.2THP发动机则是DS第一次采用,并应用于DS 4S上。因此,PSA的这款1.2THP发动机才是本文真正的主角。
    根据车型版本的不同,DS 4S搭载了1.2THP、1.6 THP和1.8 THP三款发动机。其中1.6THP最早应用于DS5上,1.8THP最早应用于2016款DS6上,有关这两款发动机的新技术,我刊之前曾做过详细报道。
    1.2THP:“钢铁超能小王子”动如脱兔
    2001年,由PSA和BMW联合开发的THP发动机项目正式启动,代号为EP。EP源于Engine Prince,因此EP系列发动机也被称作“王子发动机”。E P发动机从2006年开始实现量产以来,已经历了欧4、欧
5 和欧6三代。第一代(欧4)有EP3、EP6、EP6DT三个型号;第二代有EP3C、EP6C、EP6CDT、EP6CDTM、EP6CDTX五个型号;第三代有E P 6 F D T M ( 即1.6THP)、EP6FDTX、EP8FDT(即1.8THP)三个型号。
    DS 4S搭载的1.2THP发动机(图2)的内部代号为EB2DTSM。
    从图3中可以看出,PSA“E动力战略”包括EC、EP和EB三个系列,与1.6THP发动机一样,1.2THP发动机也是PSA“E动力战略”重要的组成部分。另外,这款1.2THP发动机与其他THP发动一样,也采用了缸内高压直喷、DVVT双连续可变正时系统、全铝机身、废气涡轮增压、变排量机油泵、分离式水泵等技术。
dvvt发动机是什么意思    当然,最重要的是这款1.2THP发动机虽然排量小,但是其最大功率(转速为5 500r/min时达到最大功率100kW)和最大扭矩(转速为1 750~3 500r/min时达到最大扭矩230N.m)都相当出,尤其是其最大扭矩已经超过了绝大部分2 .0L自然吸气发动机的最大扭矩。1.6THP有“王子发动机”之称,因此把1.2THP发动机称作“钢铁超能小王子”一点也不为过。
    1.2THP:多措并举,静如处子DS 4S搭载的1.2THP发动机排量为1.199L,缸径为75mm,活塞行程为90.5mm,压缩比为9.5,采用直列3缸设计。读到这里,相信许多读者都会有这样的疑问:作为一款定位于豪华精致两厢车,DS 4S为何会搭载一款3缸发动机?
    在人们传统印象中,3缸发动机曾经是低端、廉价、性能不佳的代名词,人们很容易将3缸发动机与“抖动”、“噪音”、“不平顺”等词汇联系到一起。但是,随着石油资源的日趋紧张、环境污染越来越严重,汽车动力系统轻量化、紧凑化、节能环保已成为汽车厂商越来越重视的新课题,因此小排量的3缸发动机已开始涌现,如大众的1.4TSI和福特的Ecoboost 1.0T。
    为了让DS 4S搭载的这款直列3缸1.2THP铝合金发动机具有良好的平顺性和较低的噪音,PSA的工程师有针对性地采取多种措施。如通过采用平衡轴、双质量飞轮、解耦式静音齿轮、湿式正时皮带、超低粘度纯合成机油、活塞和连杆轻量化设计、进排气消音以及活塞、活塞环和气门挺柱进行DLC涂层等,以改善发动机NVH。
    (1)双质量飞轮
    采用双质量飞轮(图4)是当前汽车上隔振减振效果最好的措施。将传统的飞轮一分为二,它们通过弹簧扭转减振器连接为一体。一部分质量装在发动机内,用于启动和传递发动机的转动扭矩,另一部分质量装在变速器内,用以提高变速器的转动惯量。另外,将飞轮分成质量不同的两部分,还能使传动系统的固有频率大幅下降,从而避开发动机的共振区,避免共振。同时,弹簧扭转减振器用来吸收发动机输出扭矩中所包含的变动扭矩成分,将平均化的扭矩传递给变速器,衰减与扭转有关的震动和噪音。
    (2)单平衡轴设计
    为了改善3 缸发动机的平顺性,1.2THP发动机采用了单平衡轴设计(图4)。单平衡轴是一个装有偏心重块,通过齿轮传动随曲轴同步旋转的轴,利用偏心重块所产生的反向振动,平衡大部分的振动,使发动机具有良好的平衡性,降低发动机的振动。
    (3)解耦式静音齿轮
    由于平衡轴与发动机曲轴是通过齿轮传动的,因此增加了一组齿轮传动,这又不可避免地增大了噪音,为此,PSA的工程师又采用了解耦式静音齿轮(图5)。与传统齿轮不同,解耦式静音齿轮由内圈、外圈和中间的橡胶三部分组成。内圈和外圈为金属材质,通过中间部分的橡胶联接在一起。由于橡胶的弹性能够很好地吸收齿轮在传动过程中内、外两部分金属产生冲击、振动和噪音,为发动机的静音起到了非常大的作用。另外,PSA的工程师还对齿轮组的齿形、啮合间隙进行了优化设计,同时,让平衡轴齿轮尽可能接近飞轮以减少振动。
    (4)湿式正时皮带
    DS 4S搭载的这台1.2THP发动机还创新性地采用了一款湿式正时皮带(图6)。正时皮带采用了密封设计,皮带底部可以接触到机油,能够很好地润滑齿轮以及皮带。
   
   
   
   
   
   
   
    另外,为了提高皮带的耐油性,避免出现皮带跳齿的现象,这条皮带还采用了特氟龙涂层。湿式正时皮带不仅传动效率更高,而且皮带的寿命与发动机的寿命保持一致,与正时链条一样,可以做到终身免维护,不同的是湿式正时皮带显著降低了传动噪音。
    (5)DLC涂层
    D LC涂层是一种在性质上具有与钻石类似的非晶态薄膜,因此又叫类金刚石涂层。它由碳元素构成,表面呈黑,显微硬度大于20N/mm2,表面摩擦系数仅为0.02~0.1。具有高硬度和高弹性模量,低摩擦系数,耐磨损以及良好的真空摩擦学特性。DS 4S搭载的这台1.2THP发动机的活塞、活塞环和气门挺柱都进行DLC涂层处理(图7)。
    DS 4S搭载的这台1.2 T H P发动机,集合了PSA以及宝马的诸多先进技术,不仅动力强劲,满足了
日益严格排放法规,而且改变了人们对3缸发动机不平顺、噪音大的看法,用“动如脱兔,静如处子”来形容一点都不过分。