作者：Stuart Birch
來源：SAE《汽車工程》雜志

據(jù)稱，與現(xiàn)行的 V 型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)相比，全新 3.0 L 直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和扭矩分別高達(dá) 294kW（394 hp）和 550 N·m（406 lb·ft），達(dá)到 歐6B 排放標(biāo)準(zhǔn)，且重量還降低了 12 千克（26.4 磅）。


近日，捷豹路虎（Jaguar Land Rover）直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)重新登陸公司最新攬勝（Range Rover）系列車型的決定可能會(huì)讓市場(chǎng)感到些許驚訝，但事實(shí)上這種發(fā)動(dòng)機(jī)自八年前問世以來，一直位列捷豹路虎的產(chǎn)品開發(fā)名單。據(jù)了解，新款路虎攬勝的主要賣點(diǎn)在于性能提升，而捷豹路虎顯然認(rèn)為I-6 直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)相交其他 V 型排列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)具有明顯優(yōu)勢(shì)。

這款全新 3.0 升 I-6 發(fā)動(dòng)機(jī)沿用了捷豹路虎Ingenium 系列I-4 發(fā)動(dòng)機(jī)（單缸容量 500cc）的模塊化設(shè)計(jì)，輸出功率和扭矩分別高達(dá) 294 kW（394 hp）和550 N·m（406 lb·ft），搭配全新路虎攬勝運(yùn)動(dòng) HST（頂配版本）完全可滿足 EU6b 排放要求，不輸任何其他以性能著稱的SUV。值得特別提起的是，該發(fā)動(dòng)機(jī)搭配了一款電動(dòng)增壓器，可借助車輛的48V 輕度混合動(dòng)力再生系統(tǒng)提供動(dòng)力，僅需 0.5 秒即可達(dá)到65000 rpm 的轉(zhuǎn)速。這種設(shè)計(jì)“幾乎消除”了雙渦管渦輪增壓器中常見的滯后問題，可在加速瞬間為車輛提供300 Nm/s 的扭矩加速度。

數(shù)年之前，路虎已決定逐步棄用購(gòu)自福特（Ford）或 PSA 的發(fā)動(dòng)機(jī)，并在 2020 年起為所有車型提供電動(dòng)版選項(xiàng)。無論從哪方面講，這款I(lǐng)-6 發(fā)動(dòng)機(jī)的問世都將協(xié)助路虎實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。據(jù)了解，這款I(lǐng)-6 發(fā)動(dòng)機(jī)將首先登陸新款路虎攬勝運(yùn)動(dòng)HST SUV 中，生產(chǎn)則將在公司 Wolverhampton工廠中專門開辟一條新產(chǎn)線進(jìn)行?！镀嚬こ獭窔W洲區(qū)編輯Stuart Birch 針對(duì)這款直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)細(xì)節(jié)，采訪了捷豹路虎發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目總工程師Jon Harris。

Ingenium 是一個(gè)支持不同燃料選項(xiàng)（汽油和柴油）的模塊化發(fā)動(dòng)機(jī)系列，而這款I(lǐng)-6 發(fā)動(dòng)機(jī)是否也是基于 Ingenium概念設(shè)計(jì)的呢？這又是從什么時(shí)候開始的？

Harris：這款六缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的確是基于Ingenium 發(fā)動(dòng)機(jī)系列概念設(shè)計(jì)的，我們?cè)缭诎四昵熬鸵呀?jīng)開始了。Ingenium系列的重心最初是在四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和2.0 升柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，但 3.0 升 I-6 發(fā)動(dòng)機(jī)也一直在我們的計(jì)劃中，而且從一開始也規(guī)劃了專門的生產(chǎn)設(shè)施用地。

捷豹路虎現(xiàn)在用的是48V 輕混動(dòng)力系統(tǒng)。對(duì)此，您可以具體介紹一下嗎？

Harris：這款發(fā)動(dòng)機(jī)配備了皮帶驅(qū)動(dòng)的集成式起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)（BSG）以取代傳統(tǒng)配置中常見的交流發(fā)電機(jī)。具體來說，BSG可以為車輛提供電力，并將車輛超速運(yùn)行期間損失的能量存儲(chǔ)在一個(gè)48V 電池中，并在后續(xù)行駛中通過皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)將這部分能量轉(zhuǎn)化為額外的扭矩，幫助內(nèi)燃機(jī)提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率、優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài)，從而提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。BSG系統(tǒng)還有助于發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)“無縫”啟停，用戶在整個(gè)過程中幾乎無法察覺啟停切換。

捷豹路虎決定為這款I(lǐng)-6 發(fā)動(dòng)機(jī)搭配電動(dòng)增壓器和雙渦管渦輪增壓器，這主要是為什么呢？

Harris：法雷奧是我們的一級(jí)供應(yīng)商合作伙伴，為我們提供電動(dòng)增壓系統(tǒng)，從而配合主發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器的工作，將壓縮空氣輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)。捷豹路虎一向以出色的車輛駕駛性能著稱，而車輛駕駛性能在很大程度上是直接取決于發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)的。法雷奧電動(dòng)增壓器的主要作用是利用48V 系統(tǒng)中的能量，幫助壓縮機(jī)在0.5 秒內(nèi)加速至 65000 rpm，從而為車輛提供卓越的駕駛性能水平。

從四缸到六缸，公司為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)變進(jìn)行了哪些工作？您能提供熱效率方面的參數(shù)嗎？

Harris：為了容納額外兩個(gè)氣缸，但同時(shí)保證大多數(shù)次級(jí)部件的高度通用性，I-6模塊化發(fā)動(dòng)機(jī)架構(gòu)采用了一套新的氣缸蓋、氣缸體和曲軸。

此外，我們還對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了充分優(yōu)化，燃?xì)庑D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提高了40%，還升級(jí)了液壓閥。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)頂部還直接集成了為增壓空氣系統(tǒng)準(zhǔn)備的兩級(jí)中冷系統(tǒng)。這樣可以減少氣量，并精確控制增壓空氣的溫度，進(jìn)而優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效率、減排效果和性能表現(xiàn)。新型Ingenium 汽油六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車制動(dòng)油耗率為229 g/kWh。

這款 I-6發(fā)動(dòng)機(jī)是完全由捷豹路虎內(nèi)部設(shè)計(jì)開發(fā)的嗎？是否有借助外部公司的幫助？

Harris：I-6發(fā)動(dòng)機(jī)完全是捷豹路虎公司在考文垂Whitley 工程中心內(nèi)部設(shè)計(jì)完成的。

過去，V6 優(yōu)于 I-6 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要原因之一是其在滿足碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)方面的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在的情況還是這樣嗎？此外，由于I-6 發(fā)動(dòng)機(jī)僅需要一個(gè)氣缸蓋和一組歧管，那么成本優(yōu)勢(shì)也是公司推I-6 發(fā)動(dòng)機(jī)的原因之一嗎？

Harris：在確定發(fā)動(dòng)機(jī)配置時(shí)，直列和V 型發(fā)動(dòng)機(jī)布局是一項(xiàng)非常重要的戰(zhàn)略決策，并且需要考慮許多問題，比如如何進(jìn)行改進(jìn)？可以通用哪些車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝？與模塊化Ingenium 系列是否有協(xié)同作用？以及如何控制重量和成本等等。

如今，一些技術(shù)的發(fā)展是否也是捷豹路虎I-6 發(fā)動(dòng)機(jī)成為可能的原因之一？比如這款發(fā)動(dòng)機(jī)搭配的電動(dòng)增壓器。

Harris：為了提供世界一流的性能，我們的I-6 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用了許多高水平的先進(jìn)技術(shù)，比如沿用了2.0 升 I-4 發(fā)動(dòng)機(jī)搭配的液壓連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)。

噴油器的噴射壓強(qiáng)已經(jīng)升級(jí)為250 巴，點(diǎn)火線圈能量也提升至108 兆焦，而且車輛的 48V 電動(dòng)增壓器和雙渦旋渦輪增壓器將同時(shí)為發(fā)動(dòng)機(jī)輸送空氣。


新款路虎攬勝運(yùn)動(dòng) HST 將成為捷豹路虎首款應(yīng)用全新 3.0 L 直列六缸電動(dòng)增壓/渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的車型。

I-6 和V6 發(fā)動(dòng)機(jī)的重量對(duì)比如何？功率輸出和扭矩對(duì)比呢？

Harris：新款捷豹路虎發(fā)動(dòng)機(jī)I-6 發(fā)動(dòng)機(jī)與現(xiàn)行的 V6 發(fā)動(dòng)機(jī)相比，重量減輕了 12 千克（26.4磅）。

與環(huán)保意義更加明顯的V8 發(fā)動(dòng)機(jī)相比，電氣化 I-6 概念發(fā)動(dòng)機(jī)是否在動(dòng)力供應(yīng)、NVH 和整體駕駛平順性方面有巨大優(yōu)勢(shì)？

Harris：電氣化I-6 發(fā)動(dòng)機(jī)一直是捷豹路虎長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃中的重要組成部分，我們希望引導(dǎo)過去駕駛V8 發(fā)動(dòng)機(jī)車型的客戶向電動(dòng)I-6 發(fā)動(dòng)機(jī)車型轉(zhuǎn)型。

所有廠商都會(huì)尋找對(duì)標(biāo)技術(shù)，這款I(lǐng)-6 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出、NVH、總體質(zhì)量等參數(shù)都主要對(duì)標(biāo)了哪些產(chǎn)品呢？

Harris：我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在核心技術(shù)、性能、燃料經(jīng)濟(jì)性、NVH和重量等方面都與主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手進(jìn)行了對(duì)標(biāo)。未來，預(yù)計(jì)這款發(fā)動(dòng)機(jī)也將給行業(yè)和其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手提供更多對(duì)標(biāo)選擇，共同促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的近況如何？捷豹路虎還會(huì)繼續(xù)開發(fā)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)嗎？大家對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放問題是不是經(jīng)常反應(yīng)過度了（二氧化碳排放實(shí)際已經(jīng)非常低了）？未來，在一個(gè)以混合動(dòng)力為主的世界中，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)還有一席之地嗎？

Harris：我們認(rèn)為，柴油和汽油動(dòng)力系統(tǒng)將與純電動(dòng)汽車并駕齊驅(qū)，繼續(xù)發(fā)揮重要作用，這些產(chǎn)品也都是公司戰(zhàn)略的重要組成部分。近些年來，我們聽到了大量對(duì)柴油技術(shù)的誤解，但事實(shí)上技術(shù)沒有好壞，只有合適與否。我們應(yīng)該根據(jù)客戶的用車情況，為客戶推薦最合適的動(dòng)力系統(tǒng)。如今，我們對(duì)清潔柴油的投資已經(jīng)初顯成效，捷豹和路虎車型都是目前市面上最清潔的柴油車之一。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在 SUV車型中的優(yōu)勢(shì)更加明顯，這種動(dòng)力系統(tǒng)可以讓客戶享受游刃有余的扭矩輸出及一系列附加功能，牽引能力更是尤為突出。