随着汽车技术的不断优化升级，近年来搭载增压发动机的汽车开始越来越受到消费者关注，9月17日，奇瑞新瑞虎在成都国际车展正式上市。与此同时，国内首款机械增压发动机——1.6S也终于揭开了神秘面纱。为此，我们就来一探国内首款机械增压发动机之谜。
机械增压，就是发动机通过机械增压器（一种通过发动机曲轴带动的增压装置），在进气过程中将更多空气压入发动机气缸使发动机达到更大的功率扭矩，简单言之，就是发动机在排量一定的前提下，通过机械增压器，使更多的空气进入发动机缸内，并进行充分燃烧，从而获得更大的功率、扭矩，并且降低油耗。与涡轮增压器相比，机械增压发动机在车辆起步阶段的低速情况下就开始发挥增压作用，而涡轮增压发动机只有在达到一定转速情况下才能启动。
新瑞虎1.6S搭载的中国首款机械增压发动机，其技术原理主要依托于现有的1.6L ACTECO发动机进行技术改造和升级，引进美国EATON公司第5代M45高效机械增压技术而开发的一款高能效、低排放、低噪声的小型增压汽油发动机。该发动机系统地开发了燃烧系统、机械增压器系统、中冷系统、旁通阀系统、曲轴扭振减振系统和活塞冷却系统等，使得发动机的最大功率增大40%，最大扭矩增大42%以上，最小燃油消耗率达到255g/kW•h，满足国IV排放法规要求。
图1 发动机功率扭矩曲线
图2 发动机部分负荷曲线
设计独特，布局合理
机械增压发动机通常有两种布置：节气门上游型和节气门下游型布置结构（相对于增压器来区分位置）。新瑞虎1.6S选定节气门上游型布置，即节气门体放在增压器进气口前和空气滤清器之后，这种布置有两个优点：一是旁通阀可用一种自调节机械操纵真空膜片式旁通阀，这种旁通阀结构简单，可靠性好，成本上的优势非常明显。第二是上游型节气门布置会使发动机燃油经济性更好，因为部分负荷时节气门关小，流经增压器的气流较少增压器泵气做功较小，节省燃油。相反地，下游型节气门是固定在进气歧管上的，发动机进气受节气门控制，增压器泵气做功（循环做的无用功）较多，会使燃油经济性变差。
此外，在汽车用增压发动机应用领域，一般都在增压机进气管路或排气管路上采用了旁通阀，为防止发动机过增压或者当发动机不需增压时，旁通阀就会使增压空气进行环流，以便节省燃油。新瑞虎1.6S发动机，其旁通阀系统设计非常独特：既不是常用的电磁阀控制真空膜片式旁通阀；也不是步进电机直接驱动的旁通阀，而是一种自调节机械操纵真空膜片式旁通阀。这种旁通阀结构，不需要增加任何电磁阀控制和电机控制装置，直接从发动机节气门体附近取真空，做到与增压发动机自适应和自调节。
独具匠“芯” 性能卓越
相对于涡轮增压技术，机械增压完全解决了油门响应滞后，涡轮迟滞和动力输出突然现象，达到瞬时油门响应，动力随转速线性输出，增加驾驶性能等效果；此外，在低速高扭、瞬间加速、养护成本等方面，机械增压技术都优于涡轮增压技术。
新瑞虎1.6S机械增压发动机的升功率/升扭矩到达国际同级别发动机的领先水平（与宝马MINI 1.6L机械增压发动机升功率/升扭矩相当），远高于国内市场上的1.8T涡轮增压发动机水平（见表1）
表1 国内外市场上增压发动机数据
新瑞虎1.6S机械增压发动机采用“对称气道”技术，每缸4气门，进气效率高，进气量充分，不仅提高发动机的功率和扭矩，同时使发动机燃烧充分，降低尾气的排放。该发动机在低速1500转/分钟时增压比达1.4，扭矩输出已超过155N.m，中低速扭矩输出范围大，发动机转速从3500~4500转/分钟范围内扭矩输出高达210N.m，使得发动机起步加速性能优异，换挡顺畅，发动机声音沉稳有力。需要说明的是机械增压器直接由曲轴驱动，和引擎的动作同步,驾驶感觉油门反应很快，无涡轮增压发动机的滞后、不稳定的弱点，几乎是一离开怠速便开始有线性、实时的增压，尤其车辆在发动机的中低速时，操纵感觉类似于大排量的自然吸气发动机，提供独一无二的驾驶乐趣。对工况变化频繁的城市循环，响应迅速而稳定，提高了城市循环的驾驶性能。
新瑞虎1.6S最大功率110/5500KW/rpm，最大扭矩205/3500-4500N•m/rpm，百公里综合油耗仅为7.7升，与普通1.6自然吸气发动机相比，动力提升40%，百公里加速仅为11.2秒，尽显动力强、反应快、免维护、油耗省四大优势。有了这样一颗动力十足的“芯”，新瑞虎就将激发出消费者火热的运动激情。在低转速时便能爆发出强大的扭矩，给这只“猛虎”带来更骄傲的咆哮。
性价比与安全可靠，两者兼得
众所周知，机械增压器具有终身密封的自润滑冷却功能，免维护，可靠性好，其系统成本和售后维修成本也都大大减低，相对于涡轮增压技术，热负荷是涡轮增压器最大的考验，对传给增压器的高温废气和高速（转速高达120000-160000rpm）运转转子，散热及润滑的要求都非常高，任何影响增压器润滑冷却的密封功能件失效，都将直接影响涡轮增压器使用，因此通常涡轮增压器的故障率会比较高。
新瑞虎1.6S机械增压发动机匹配原机（自然吸气发动机）的改动件少，改动成本低：通过机械增压器与基础发动机匹配后热力学开发试验来看，增压器布置位置灵活，原机的进/排气歧管几乎可以保留，因此也大大降低了相关的改装成本。
此外，新瑞虎1.6S发动机的热负荷和温度场问题，与自然吸气发动机接近，排气歧管和排气门材料可以采用低成本化设计，另外机械增压器放在发动机的进气侧，使用环境好，本身热负荷小，可靠性好。其次，新瑞虎1.6S使用的真空控制机械旁通阀，其故障率低，该旁通阀不需要废气旁通阀和放气阀的通过ECU占空比来控制，发动机本身不需要额外的真空泵系统提供稳定的真空度，这样简化了电控标定软件程序和硬件设备，系统成本大大降低，可靠性好。还有，新瑞虎1.6S在现有自然吸气发动机基础上增加活塞冷却喷嘴，大大降低了活塞周围热负荷，降低发动机拉缸风险，增加活塞工作的可靠性。
在记者试驾过程，体验到的唯一不足之处是由于在起步阶段机械增压器就启动，因此怠速情况下冷却风扇即处于工作状态，整车室外噪音相比搭载普通发动机的车型略大，不过得益于新瑞虎此次的NVH品质提升，记者在试驾过程中在驾驶室内仍然觉得比较安静，90KM/H的时速情况下与同事交谈丝毫不受影响。
总体而言，在汽车市场打拼多年的奇瑞，适时推出新瑞虎1.6S，不仅进一步丰富了瑞虎系列的产品线，形成合力横扫SUV市场，而且选择在一款成熟车型上投放一款新发动机也体现出一个自主汽车品牌在市场博弈中的又一次进化。追求高性价比，经济实惠是王道，这是自主品牌现阶段应该牢牢抓住的一块领地。相信接下来新瑞虎1.6S将会在市场的检验中脱颖而出，成为又一款成功力作。
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