汽车内燃机解析——PSA&BMW的结晶：THP王子系列发动机
国人心目中的汽车老三样，所有人便会脱口而出，上海大众桑塔纳、一汽大众捷达、二汽神龙富康。
时光飞逝，转眼间，改革开放已经过去了四十年了，中国的汽车业得到了飞速的发展，自主品牌在不断学习研发的过程中，得到了长足的进步，并且在销量上也是在销量持续低迷的大环境中，逐步增长。这一切的一切，都离不开自主品牌的不断追求和努力。
在高兴的同时，也不要忘记，我们在进步，国际大厂也在不断提升自己的技术实力。这次我们就来聊聊老三样的神龙富康，来谈谈东风PSA。
每次谈及法系车，给消费者的刻板印象就是底盘扎实，悬架调校有味道，不同于德系的硬朗和日系的舒适，但总能找到最佳的契合点，不软不硬，好似最佳程度。但是，法系车除开底盘悬架之外，法国人的发动机同样不逊色。本文为可为爱车的朋友详细介绍PSA&BMW强强合作之经典——THP发动机。
如果THP发动机，对于大多数朋友来说，仍然是个很陌生的名字，不过如果提到宝马的N13发动机，相信很多朋友就不觉得那么遥远了，其实这两台发动机本系同门。
还记得在2008年的时候，大众把小排量涡轮增压带入中国，凭借着TSI+DSG的黄金组合，赢得先机，一举把自己的动力组成列为中国排量税政策下的标杆。但几乎在同时，2008年左右的时间，PSA正在与BMW联合研发一款小排量涡轮增压发动机
当时，也就是在2002年的时候，PSA集团与宝马联合研发的产品叫做Prince发动机系列，其发动机的排量为1.4L—1.6L，并采用了直喷技术，可变气门正时技术，并且是全铝缸体。要知道在那个时候，即2002-2004年的时候，全球还没有汽车品牌的的批量生产的发动机是全铝制造的。就这一点足以见得设计理念的先进性。
尽管是联合研发的产品，但宝马的Prince系列发动机被命名为N13系列，在英国的伯明翰生产，并装备于MINI车型，以及新一代宝马1系车型之上。而PSA集团的Prince发动机则在法国Douvrin生产，并采用了THP发动机的官方名称，并且大量应用于PSA集团的许多车型之上，比如欧版标致207。
不过，这个Prince系列发动机并非今天我们所聊到的1.6T涡轮增压THP发动机，因为那个时候的Prince系列发动机还没有采用涡轮增压技术。
后来，伴随着涡轮增压技术的普及，1.6T涡轮增压发动机正式加入了Prince系列发动机的家族。而这款涡轮增压发动机，也就是我们今天的主角。
1.6T THP发动机的特点
作为一台与宝马联合研发的发动机产品，这台发动机自然拥有与宝马N13发动机同样的技术特点，那就是：可变气门升程及可变气门正时技术、燃油直喷技术、以及双涡管单涡轮技术。接下来就让我们逐一了解一下这三个关键技术。
详细的分析，1.6 THP“全时增压”T发动机属于四缸直喷式涡轮增压发动机，采用双顶置凸轮轴构造，具备Twin scroll双涡道涡轮、高压缸内燃油直喷系统等独有领先技术，1.6THP发动机有三大输出版本，分别是THP 150、THP 175和THP 200。后面的数字直接代表输出功率，分别为150马力、175马力和200马力。相对同排量的自然吸气发动机，其动力性提高约40-70%，油耗和CO2排放降低约10%，是低排放高效能的涡轮增压发动机代表。
基本信息
1.6 THP“全时增压”T发动机简称“1.6 THP”，THP是TurboHigh Performance的缩写。作为PSA与BMW全球精英团队联合研发的最新一代涡轮增压发动机，1.6THP“全时增压”T发动机融合了两大集团的顶尖技术优势，采用独有的Twin scroll双涡道涡轮增压及高压缸内直喷燃油喷射系统两项前沿科技，主要目标是达到良好的燃油效率、动力输出效率，加强可靠性和实现轻量化，被业内专家评价为“代表现阶段欧洲乃至全球汽车领域的最高技术水平”，已连续8年获得“国际年度发动机”1.4-1.8L组别大奖，目前广泛搭载于雪铁龙、标致、宝马等诸多厂商的重量级车型上，全球销量突破百万。
研发理念
1.6 THP“全时增压”T发动机不简单满足于技术和性能上的领先，而是更加注重对雪铁龙品牌“人性化创新”基因的传承，基于对真切用户体验的关怀，最终确定了以“全时全路况T动力体验”为研发理念，以实现用户的真实驾驶体验为思考原点，让用户在日常驾驶的起步、加速和低温苛刻环境等过程中，能充分感受到涡轮增压所带来的动力优势。
技术分享
依靠高达120 bars缸内直喷、Twinscroll双涡道涡轮增压技术和CVVT进气正时连续可变技术，使1.6 THP“全时增压”T发动机适合城市路况，让“T”技术得到全面发挥，低转速高扭矩，1000转时涡轮增压开始介入，1400转即可达到最大扭矩峰值240N.m，并实现-32℃低温启动。
采用高压缸内直喷、活塞独立冷却系统、机油温控系统、轴瓦微槽加工技术以及正时链条传动，增加发动机自身的稳定性、可靠性和适应性，减少维护次数、有效降低维护成本、-32℃低温启动、适合国内更低燃油标定的油品兼容性，超过一百万台的全球销量也从侧面印证了该系列发动机的优质可靠性。
拥有双涡道涡轮增压中冷技术、电控离合式水泵、电控变排量机油泵、轻量化全铝机体、可匹配微混技术STT和电控节温器等技术作为技术支撑，使得发动机具备了经济性、节能减排的优秀表现，凭借轻量化重量、智能化技术应用等实现降低能耗及使用成本。
技术特点
直喷技术——PSA和BMW联合开发的均质混合燃烧的增压直喷系统, 采用稀混合气分层燃烧，进一步降低油耗并减少CO2排 放，具有达到未来超低排放法规的潜力,代表了GDI发动机的重要发展方向；喷油嘴设置在汽缸内，燃油通过高压直接注入燃烧室，喷油更加直接和精确；进气道或进气歧管内取消喷油嘴，进气更加顺畅；20 bars高压喷射，燃油高度雾化，油液雾化时可吸收热量，降低爆震倾向，因此直喷发动机可实现高压缩比；高压喷射出的燃油颗粒十分微小，能充分与空气混合，燃烧更加彻底，从而提升动力性和经济性。
双涡道涡轮——该技术将排气阶段互不干涉的1、4缸与2、3缸排气分别导向涡轮，实现两组气缸的进排气节拍一致，从而避免了排气干涉，保证废气能够最大程度地推动涡轮，改善低速扭矩，并提升排气效率；有效减少传统涡轮增压发动机普遍存在的涡轮迟滞现象，其涡轮增压在转速仅为1000转/分时就开始介入发挥作用，当转速升至1400转/分时即可输出240N.m的最大扭矩峰值，且峰值可一直保持到4000转/分，全面覆盖了从起步加速到高速巡航的宽泛转速区间，并可输出120KW的最大功率。
ECU控制——采用ECU控制的变排量机油泵，能够根据不同转速连续改变排量，避免了传统定排量齿轮机油泵在高转速下的泵油损耗，达到节能减排的目的。
离合式水泵——冷车启动时，水泵传动断开，水泵停止工作，可使发动机快速暖机，同时降低油耗；水温达到正常时，水泵传动结合，水泵正常工作。
铝合金轻量化——整机全铝设计，高压铸铝缸体，高刚性的缸体保证了良好的振动和噪声；采用集成式铸铝缸盖。
CVVT系统——对进气正时相位提供最大70°曲轴转角的可变角度，保证发动机在不同工况下的充气效率；有效提升低速扭矩表现，保证低速动力性；改善怠速稳定性；有效提升高速功率表现，提高驾驶愉悦性；显著降低油耗和排放。
独立冷却系统——通过喷嘴对活塞底部喷射机油，降低活塞工作温度，喷油量可随油压调节；为高速运转的活塞提供良好的冷却效果，提高活塞的使用寿命。
机油温控系统——通过热交换器，利用冷却液对机油进行降温，保持机油维持正常工作温度；避免因机油温度过高而导致黏度减小、润滑效果降低，保证发动机时刻得到良好润滑，降低发动机磨损，提高经济性，延长机油使用周期。
轴瓦微槽加工——采用微槽加工技术，增强轴瓦储油能力，保证高效润滑性能，加快轴瓦与曲轴之间的早期磨合，延长轴瓦寿命。
应用优势
城市综合路况——1.6 THP“全时增压”T发动机根据城市路况的使用特点而设计，针对其交通拥堵、路况复杂等实际情况，1.6 THP“全时增压”T发动机凭借Twinscroll双涡道涡轮等独有技术，让车主在起步开始阶段就能明显感受到强劲迅猛的加提速性能，并始终保持涡轮处于高效运行状态。
城市的交通堵塞是汽车油耗过高的元凶之一，1.6THP“全时增压”T发动机通过采用ECU控制连续可调变排量机油泵、可匹配微混技术STT等先进科技，达到降低油耗的目的。
环境极限——突发的天气变化、极端的恶劣气候是考验发动机性能的试金石，1.6 THP“全时增压”T发动机依靠离合式水泵+电控节温器等独有技术特点，能够增强对极端外部环境的适应性，即便在-32℃的极端低温状态下依然能够快速实现冷启动，在最大程度上减少外界环境对发动机的影响。
排放——1.6 THP“全时增压”T发动机依靠多项领先技术，能够明显提升产品的环保属性，譬如在长时间堵车或红灯时，1.6 THP“全时增压”T发动机的基于可匹配的微混技术STT，能够在不影响车辆其他功能的情况下，通过电脑控制发动机自动停止运行，以智能化手段实现节能5%-15%。
在PSA&BMW拥有了1.6T的同时，国内的东风PSA团队对1.6THP发动机进行了扩缸，得到的就是如今的1.8THP发动机。这款1.8T搭载在众多车型上，如雪铁龙C6，标致508L上。
可以看到，1.8THP发动机在1400转时即可爆发峰值扭矩，这对于车辆的起步及燃油经济性有较大帮助。而其功率已经超越大众的第二代EA888，整体表现也优于部分2.4L自然吸气发动机，性能相当喜人。
1.8THP发动机技术亮点
1、双涡管单涡轮
说到双涡管单涡轮这个词，大家的第一印象应该是BMW，但由于Prince项目的技术共享，PSA也用上这种效率更高的增压器。实际上双涡管单涡轮就是在一个涡轮增压器的基础上采用双涡管设计，将传统的单涡管分为第1、4气缸用A涡管和2、3缸用B涡管，这样将进入涡轮室的废气分为单独的两部分，从而避免了废气在涡管内相互作用而造成的废气反窜损失，提高了废气推动增压器的效率。
2、高压缸内直喷
缸内直喷技术，对于这个级别的发动机可以说是“家常便饭”了，而1.8THP发动机的燃油喷射压力最高可达20兆帕，压力值越高，直接喷入缸内的燃油雾化效果就越好，且燃油颗粒也十分微小，能充分与空气混合，燃烧更加彻底，很大程度上也节省了燃料。
3、CVVT连续可变进气正时系统
可变气门正时技术可以说是发动机的标准配置了，而1.8THP发动机仅配备了进气门的正时系统，排气门则没有，略显几分憾意，但这也是厂商普遍做法，无可厚非。
4、电控离合水泵
这个部件对于冬季用车来说非常实用。冷车启动时，水泵传动断开，水泵停止工作，可使发动机快速暖机，同时降低油耗;当水温达到正常时，水泵传动结合，水泵正常工作。工程师在水泵泵轮与曲轴皮带轮间增设一个惰轮(摩擦轮)，惰轮介入的话皮带轮就通过惰轮的摩擦作用带动水泵，惰轮移开的话皮带轮不再驱动水泵泵轮。为了保证电控离合式水泵的工作精度，1.8THP发动机采用了电控节温器，由ECU控制的节温器对于水温的侦测更为敏感精准。
5、涡轮独立电子冷却系统
6、缸体结构
7、DLC涂层
1.8THP发动机的挺杆工作表面还采用了类金刚石涂层，简称DLC涂层(Diamond-like Carbon)，DLC涂层表面呈黑色，具备质量稳定，与基体结合力好，耐磨性好，摩擦系数低，耐腐蚀性好等综合优良性能。而挺柱做DLC涂层处理后表面摩擦系数显著降低，硬度较高，显著提高挺杆表面的耐磨性，大大减少凸轮与挺杆表面的摩擦损耗。在降低工作噪音的同时，也减少了发动机动力消耗，从而达到减少油耗的目的，降低用车成本。
8、中空充钠气门
目前，较多发动机均已配备中空充钠气门，尤其是新机型，而保证挖空的气门杆刚度技术难度较高，导致制造工艺及成本相应提高。中空充钠气门的气门杆中间空心，用金属钠填充满，气门开闭时金属钠可以在气杆内上下流动，因其比热容非常高，熔点为132度，沸点为880度，可以吸收气门头部大量热量，并流到气门杆下端经冷却水散热，达到冷却气门的效果。即使环境温度超过900度时，使用性能依然出色。
总结：
1.8THP作为1.6THP的扩缸版本，虽为同源，但也做到青出于蓝胜于蓝。在承接了1.6THP的双涡管单涡轮、20兆帕高压缸内直喷、CVVT连续可变进气正式以及中空充钠等技术后，靠着相对较大的“胃口”，其功率及扭矩表现，在目前国内的1.8T机型之中，已经是佼佼者。
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