“搭载1.0L EcoBoost三缸发动机的福特蒙迪欧”听起来可能有点别扭，那么想想看，现在福特正在为这个小小的三缸发动机开发停缸技术, 是不是很让人惊异。

福特公司正在与欧洲合作伙伴携手对这台最小的点燃式乘用车发动机展开测试，测试内容包括单次和“滚动式”停缸技术的应用。在B级嘉年华和C级福克斯上成功通过测试后，这台比许多汽车发动机更小（92kW，69hp，1.0L）的发动机现在正式用于欧洲的D级蒙迪欧身上了。

当三个汽缸同时工作时，这台迷你发动机是怎样在宽敞的轿车中运作的？作为《汽车工程杂志》的编辑，我亲自在英国大街上用一辆已经上市的三缸蒙迪欧进行试驾，试驾结果有效地打消了公众对其是否能驾驭这辆重达1455 公斤（3207 lb）的汽车的疑虑。从0加速至100km/h总共耗费12秒，而其官方公布的最高速度为200km/h（124mph）。此外官方还公布了1.0L蒙迪欧的燃油经济性数据，100公里油耗为5.1L（约46mpg），二氧化碳排放为119g/km。

此外，无论在通常状态还是巡航状态下，本次试驾的NVH（噪声、振动和不平顺性）水平都给我留下了极深刻的印象。在巡航状态下，蒙迪欧也可以使用两缸模式，就像体型更小的嘉年华和福克斯车型一样。

两种停缸技术策略

三缸发动机停缸技术的可行性是由福特公司内部的一个高级团队着手研究的，该团队的领袖是研究与高级工程部门全球传动系统主管Andreas Schamel。他表示，如果该发动机安装在福克斯上且开启666 cm³两缸模式，那么在各种因素的影响下，整体燃耗可减少4%-6%。

整体停缸系统还有待后续技术的补充与完善，其中包括一种专门开发的摆式减震器。在2015年维也纳汽车论坛上发布的一篇技术报告中，Schamel表示这个整合进传动系统的减震器，可使发动机在低速停缸状态下延长行驶里程。

报告中提到了研究的合作方是舍弗勒集团（M. Scheidt）与其LuK分部（由H. Faust博士领导）。福特克隆公司的Dipl-Ing C. Weber也是研究团队中的重要成员。

除了摆式减震器外，使用停缸技术的福克斯的原型车上还装有舍弗勒双质量飞轮（DMF）和一个经过调试的离合器片，用以隔离变速箱和发动机之间的振动。

研发中所设定的硬性指标都已成功实现，而测试结果表明，与标准版的1.0L EcoBoost相比，使用停缸技术的车型，其NVH性能丝毫不逊色。

福特对两种停缸技术策略进行了测试，一种是单缸停缸，而另一种被称为“滚动缸”停缸。后者可以有效地将EcoBoost三缸发动机切入“发动机半运转”模式，使停缸的数量与顺序可以自由改变。

Schamel解释道，在一个三缸发动机上可以应用多种不同的停缸策略。一种策略是“对一个汽缸应用合适的阀门失活技术，”该技术可以有效地实现666cc两缸模式，但缺点是会导致点火顺序不均。福特正在研究可自由改变停缸数量与次序的其他技术。

Schamel在报告中指出，这种技术为滚动式停缸成为了可能，而且可以在半发动机模式下运行发动机。这相当于一个500cm³的主动排量，但同时具备了点火顺序均等的优势。

研究团队发现，在半发动机模式下，负载极低时油门损耗更容易避免，但与二分之三模式相比，总体负载限值更低。Schamel补充道：“在两种停缸技术策略都可使用的区域，在全发动机运行状态下，滚动停缸技术节约燃油的潜力比固定停缸技术更大。”

在低负载驾驶循环中，1.0L发动机在滚动停缸期间的的燃油经济性比固定停缸期间更高，但这一额外优势的程度取决于汽车的应用和循环。小型汽车轻负载阶段的优势最明显，而大型车在中高负载阶段的优势最微弱。因此，在新欧洲驾驶循环NEDC中，对搭载1.0L发动机的福特嘉年华车型而言，在通过固定停缸技术已提升的燃油经济性的基础之上，它经济性评估还能再提升1.2%。但在更能代表真实的驾驶情况WLTP（全球轻型车测试规程）循环中，搭载该发动机的蒙迪欧所提升的燃油经济性便微不足道了。

 

攻克NVH难题

尽管降低燃耗是停缸技术的一大显著优势，但它同时也会对NVH性能造成负面影响。

Schamel表示，“一方面NVH的要求限制了低速状态下的最高扭矩，而另一方面，人类更容易感觉到低频率的震动，这一特点又不允许发动机在低速下运作。车型设计中的NVH性能目标就是将停缸对发动机低速运转顺序启动造成的影响降至最低。”

 “通过传动系统的优化和新技术的引入，保持NVH目标性能所需要的扭矩限值将会更高，而发动机低速限值将会更低。”他指出。

福特公司的测试结果显示，带有经过调整的离合器片和双质量飞轮可以抵消0.5阶次或0.75阶次发动机振动，摆式减震器可减少90%以上的1.5阶次的发动机振动。

基本配置的双质量飞轮和离合器，可将2档时的1500rpm提升至6档时的2000rpm以上，从而实现提升巡航舒适度的目的。减振系统可使所有档位的低速限值“显著降低”，而可接受的最大扭矩则可提升至双质量飞轮的机械设计极限，使得NEDC燃油经济性评估提高1%。若使用滚动停缸技术，该数值还能再提升0.5%。

在对单缸停缸和滚动停缸的优缺点进行总结时，Schamel与其同事这样说道：“所有停缸策略都能实现硬性开发指标，且NVH性能不会下降。在不显著影响燃油经济性的条件下，单缸停缸策略在复杂性、控制难易度和成本效益方面更加优秀。”

福特的计算结果显示，与滚筒停缸相比，单缸停缸技术的总运行成本及优势更加明显。一张高级示意图显示，用40%的成本便能实现90%的燃油经济性优势，“实在是太划算了。”研究团队总结道，“即便超小型发动机也能从停缸策略中获益，而且还能在全球的各种行驶工况和真实的驾驶体验中看到燃耗的降低。”