我們正在見證歷史！2021年“沃德10佳動力”獲獎名單正式公佈，按照動力型別劃分，新能源共佔8席，而純燃油車僅佔2席......在這8款新能源車中，有4款為電池電動車，1款為氫燃料電池電動車，其餘3款為插電混動。考慮到插電混動車型也帶發動機，所以相當於2021年“沃德10佳動力”中僅有5款車搭載了發動機，按這個趨勢恐怕過不了多久，沃德此前的“10佳發動機”獎項就要改名叫“10佳電動機”了！
考慮到燃油車即將退出舞臺，因此將今年的沃德10佳稱作“燃油車決賽圈”一點都不過分。然而最終闖入決賽圈的發動機卻並非是L6、V6、V8這類大排量機型，而是L3、L4這種“中小排量”的渦輪增壓發動機。不過今年入選的3缸、4缸機可不容小覷，它們基本都已經用科技武裝到了牙齒！下面我們就來分別看看這5臺還帶有發動機的動力總成都有哪些亮點！
現代Smartstream G2.5T-GDi 發動機
韓系在國內競爭力下滑是不爭的事實，然而這並不代表韓系車沒進步！大家或許不知道，現代已經在歷屆沃德10佳中拿到過8個發動機獎項了，並且獲獎發動機的排量從1.4L一直覆蓋到5.0L，幾乎涵蓋了目前所有主流排量機型。所以客觀評價，韓系發動機還是有點東西的。而今年獲得沃德10佳殊榮的Smartstream G2.5T-GDi 雙噴射（進氣歧管+缸內直噴）發動機，就是一臺挺有個性的機型。
美版現代勝達
這臺於2020年亮相的橫置2.5T發動機除了搭載在海外版勝達上以外，目前還應用在海外版索納塔、K5、索蘭託等前驅平臺車型上。從排量來看，雖然勝達上的2.5T與捷尼賽思G80的2.5T在字面上看著一樣，但事實上這兩臺發動機的缸徑、行程以及壓縮比等設定截然不同，並且勝達上的2.5T為橫置，捷尼賽思G80的2.5T為縱置，所以這兩款發動機並不是一個東西。
發動機缸徑與行程
前面我們說過，這臺現代橫置2.5T是一臺很有性格的發動機，這是因為它的開發理念並不趨同於主流。大家都知道，發動機中有個引數叫缸徑行程比，它會在很大程度上決定一臺發動機的脾氣。其中，長行程發動機是目前的主流開發思路，這種形式一般在中低轉速時能爆發出較大的扭矩，但到了高轉後扭矩輸出就會轉弱；而短行程發動機則恰恰相反，中低轉速扭矩偏小，但高轉速爆發的扭矩會更大。
現代這臺橫置2.5T發動機的缸徑為92mm、行程同樣為92mm，由於缸徑與行程相同，因此缸徑行程比就等於1，也被稱作“方形發動機”。相比於一般更注重低扭表現的長行程發動機而言，這種發動機由於行程更短，所以可以有效提高發動機的最高轉速。而發動機轉速的提高，也就意味著發動機可以實現更大的馬力輸出。
從這臺2.5T發動機的缸徑行程比可以看出，現代是想開發一臺效能不俗的4缸機，可由於採用了渦輪增壓，因此實際最高轉速也被限制在了6000轉。並且從資料層面來看，這臺2.5T發動機的最大功率為281馬力，峰值扭矩為422牛·米，用現在的眼光審視也就是中等偏上水平，畢竟不少2.0T高功率發動機都能做到270馬力上下了，那麼沃德評委究竟為何會給予這臺搭載在勝達上的2.5T一致好評呢？這就要說到動力體驗了。
眾所周知，各個廠商推出的渦輪機動力早就達到了很高的水準，甚至對於家用而言，大部分渦輪發動機的動力都是過剩的。這時誰比誰再多上十幾、二十匹已經不足以為人稱道了。在懂車的人看來，既然動力都夠用了，那誰要能做出更快的動力響應，以及更線性的動力輸出，進而為駕駛者帶來更好的日常駕駛體驗，那誰就是更好的動力系統。
所以這臺透過短行程做到更快動力響應，以及更線性動力輸出的勝達2.5T便正中了今年沃德評委的下懷。不僅如此，現代還為勝達上的2.5T發動機匹配了一臺8速雙離合變速箱，這就更加助長了它的運動特質！在外媒測試中，2.5T勝達的百公里加速時間僅為6秒出頭， 你能想象一輛尺寸比漢蘭達略大的中型SUV，在紅綠燈起步時把思域甩在身後的畫面嗎？
一看到“三缸”二字，我想很多人都會投來鄙夷的眼光。在此之前，沃德十佳一共有兩臺3缸發動機獲獎，它們分別是2014年的福特1.0T 3缸，以及2015年的寶馬1.5T 3缸，而這臺誕生於2019年的通用1.3T 3缸發動機，則是第3臺獲獎機型。目前國內的雪佛蘭創界、別克昂科拉GX等車型用的就是這款發動機。
別克 昂科拉GX
沃德評委認為這臺1.3T發動機應用了當下的先進技術和設計理念，在技術、體積、動力響應方面的表現都很出色，並且這臺通用1.3T還做到了118馬力的優秀升功率。而在3缸機最重要的考核指標--抖動控制方面，這臺1.3T更是讓評委在車輛行駛中察覺不到其3缸的身份，可見這臺發動機的抖動控制做得有多好。
動力層面，我其實不太認可沃德評委的說法，因為按照升功率、升扭矩兩個指標來衡量的話，通用1.3T升功率118馬力、升扭矩182牛·米的賬面資料，是要弱於奇駿1.5T 3缸發動機136馬力的升功率、以及200牛·米的升扭矩。不過在抖動控制這塊，通用第八代Ecotec 1.3T發動機的確把目前最先進的技術都用上了。為了讓大家更好理解3缸發動機的抖動來源，下面我會一邊講解3缸發動機的天生缺陷，一邊講解這臺通用1.3T是如何應對的。內容都是乾貨！大家打起精神來！
4缸的抖動源自上下跳
所有人都知道3缸機抖，不過具體怎麼個抖法就很難說清楚了！簡單來說，4缸發動機的抖動特徵是上下小幅度的高頻率抖動，而3缸發動機的抖動特徵則是大幅度的左右搖擺，聽起來很抽象，但透過下圖大家就能明白了。
3缸的抖動源自左右搖擺
3缸機運轉起來之所以會左右搖，道理其實跟騎腳踏車是一樣的。大家都知道，腳踏車牙盤左右兩側的踏板之間是有一定距離的，當右腳往下踩的時候，就會給牙盤施加一個力矩，帶著腳踏車的車架也往右邊扭，這時我們就會使身體往左偏來平衡車架。而向下踩左腳踏板時則相反，身體需要透過向右偏來保持車架平衡。無論是腳踏車還是3缸發動機，這種狀態的不穩定都是由於力矩不平衡導致的，所以這種抖動也叫做“力矩不平衡”。
這種發動機的先天缺陷，其實跟有些人生下來就視力、聽不不好的問題類似，需要後天靠戴眼鏡或助聽器彌補。而在發動機上，這個扮演眼鏡、助聽器角色的東西就是發動機平衡軸。要知道的是，就連如今最主流的4缸機，由於其上下跳動的先天缺陷，其實也是要使用平衡軸的。不過與4缸機平衡軸用作抵消上下抖動不同的是，三缸機的平衡軸是用來解決我們上面所說的左右搖擺問題的。用專業一點的話來說就是，這根平衡軸是用來平衡力矩的。
如上圖所示，加上這根平衡軸後，3缸自身的搖擺問題就能得到極大的改善，而此次獲獎的這臺第八代Ecotec 1.3T發動機就配備了這麼一根平衡軸。當然啦，3缸機配平衡軸也不是什麼新鮮玩意，像是寶馬1.5T、吉利1.5T、標緻雪鐵龍1.2T這些早年間的代表性3缸發動機也均配備了平衡軸。但要注意的是，這根平衡軸也並非是3缸發動機的標配，比如本田的1.0T 3缸就沒有配備平衡軸，這臺發動機的抖動有多強烈，體驗過的人應該都記憶猶新......至於為什麼一些3缸機要砍掉平衡軸？那自然是為了降低成本啦～
3缸發動機平衡軸
開過燃油車的朋友都知道，發動機最抖的階段就是停車怠速的時候，而隨著車速的提高、發動機轉速升高，發動機自身的抖動會愈發趨於平穩。因此那些沒有平衡軸的3缸發動機，基本都會透過提高發動機怠速轉速的手法來試圖隱藏3缸機的抖動問題。像是本田的1.0T 3缸，其怠速轉速就會保持在1100-1200轉左右，要知道一般發動機怠速只需要7、800轉就夠用了。、
在明白了3缸發動機是如何化解發動機搖擺問題後，下面我們就要開始講解3缸發動機抖動的另一大元兇了，也就是因為氣缸數少，發動機點火間隔大所引發的轉速不穩問題！
不同轉速下的波動幅度
事實上，無論你的車有幾個缸，它的轉速都是不穩定的。平時我們透過儀表盤看到轉速十分平穩，其實那都是“快樂表”的緣故，真實的發動機轉速就跟人類的心電圖一樣，是始終處於波動起伏狀態的。如上圖所示，發動機的轉速波動跟發動機的轉速高低密切相關，這是因為轉速越高，發動機的點火次數就越多，那麼轉速的波動就越不明顯。反之，轉速越低也就意味著點火次數越少，那麼轉速的波動就會變得非常大。
發動機1200轉時的轉速波動
而在日常行駛當中，由於變速箱總會將發動機轉速控制在一個較低的轉速範圍內，因此發動機的轉速波動會十分明顯，並向後傳導至變速箱引發共振，這也是一些更青睞低轉速調校的發動機，會更容易讓我們感到運轉品質粗糙的原因之一。以上圖為例，這是一臺4缸發動機的轉速波動，當我們以為轉速是1200轉時，其實發動機的真實轉速一直是在1150-1250轉之間來回跳動的。如果發動機經常維持在這樣的轉速行駛，那駕駛體驗一定不會太好。
那有什麼辦法可以解決發動機的轉速波動呢？答案就是多缸、大排量！不過，今年闖入沃德十佳動力決賽圈的並不是那些6缸、8缸、12缸機，而是一臺通用的直列3缸發動機，一臺讓沃德評委感受不到震動的3缸機。那通用究竟在這臺發動機上又施展了哪些魔法呢？
3缸與6缸轉速波動對比
要知道6缸比3缸平順，很大原因是因為6缸每轉一圈的點火次數是3缸發動機的2倍，根據點火次數越多轉速越平穩的理論， 6缸發動機動力執行品質理所當然會比3缸好。上圖是6缸（綠色實線）與3缸（紅色實線）發動機將轉速維持在1000轉的波動情況，6缸表現心平氣和，3缸則是暴跳如雷。不過，在如今這個科技發達的時代，大家可千萬不要小看錢的威力......不對，是千萬不要小看工程師們的智慧！這一次他們將目光聚焦在了發動機曲軸與變速箱之間的飛輪上。
飛輪吸收發動機轉速波動
之所以會存在飛輪這個部件，是因為發動機轉速不穩會造成曲軸向變速箱輸出動力時的轉矩呈週期性變化，曲軸轉速不夠穩定。而增加了飛輪這個轉動慣量很大的盤形零件後（上圖藍色加紅色部件），就相當於為發動機增加了一個能量儲存器，會在很大程度上撫平發動機轉速波動對於變速箱的影響。因此，工程師只需打造出一個撫平轉速能力很強的飛輪就能解決我們上面所說的轉速波動問題了。
鐘擺式飛輪原理
2008年，舍弗勒的工程師突發奇想地聯想到了鐘擺式檯鐘，於是便在飛輪上的法蘭盤（上圖藍色部件）安裝了可以水平滑動的質量塊（上圖黃色部件），這便是目前一些3缸、4缸發動機會採用的鐘擺式飛輪。由於今年獲獎的通用1.3T 3缸發動機也配備了鐘擺式飛輪，這便賦予了它比普通3缸發動機更好的動力執行品質。
鐘擺式飛輪
和3缸發動機匹配平衡軸的情況一樣，並不是所有3缸發動機都會配備鐘擺式飛輪的，原因還是因為成本問題，像是日系的3缸車就基本沒有采用這項技術。透過實際體驗和使用者反饋來看，日系3缸機的抖動控制普遍一般，但有意思的是，日系3缸車的銷量並不差，這說明了什麼？買3缸的人擔心的恐怕不是抖動，而是發動機的可靠性！
雪佛蘭創界
綜上所述，這臺通用1.3T 3缸發動機能奪得沃德10佳大獎，靠得並不是本土優勢，而是硬實力！其實通用為這臺發動機下了不少本，比如為了解決高壓噴油系統噪音大的問題，通用就在發動機上使用了大量降噪材料；為了降低油耗，通用又為這臺小排量1.3T配備了電動水泵、全可變排量機油泵。而這種毫不吝嗇的配置應用，絕對堪稱同排量罕見了。如今，3缸機在大多數人的眼裡早已淪為了廠商為了搞低配而推出的產物，但通用卻認認真真地開發了一臺頂配3缸發動機，這你受得了嗎？
沃德10佳創辦以來，寶馬的直列6缸發動機已經36次獲獎，最誇張的時期，一屆評選同時能有2款寶馬直6發動機獲獎。不過在4缸發動機上，寶馬上一次獲獎就得追溯到7年前的N20了。而在今年，作為N20繼任者的B48發動機，就配合著混合動力系統，幫助寶馬3系 330e插電混動版拿下了沃德10佳！
寶馬B48發動機
寶馬330e搭載的B48低功率版發動機，最大功率184馬力，峰值扭矩350牛·米，扭矩比純燃油版3系2.0T低功率版大了50牛·米。寶馬330e的驅動電機整合在了8AT變速箱中，電機最大功率109馬力，峰值扭矩104牛·米。疊加電機的系統綜合輸出功率為292馬力、扭矩為420牛·米。有意思的是，330e還提供了一個XtraBoost功能，當駕駛者踩下全油門加速後，這個功能會自動開啟，隨後330e的發動機和電機便會在10秒內額外輸出41馬力，幫助330e實現6.1秒的百公里加速時間。
330e 插電混動系統
歐系插電混動車型與日系的不同之處在於，歐系插混並非一味追求低油耗，而是會更強調動力體驗；日系插混則是以節油為首要目標，動力效能為次要目標。因此歐系與日系車的混合動力系統結構也不一樣。330e混動系統採用的是並聯式結構，只有1個電機，而豐田、本田混動則是串並聯結構，一共有2個電機。
（簡單解釋串聯、並聯、串並聯結構：串聯結構是單向模式，只能由發動機帶動發電機發電，再用發電機生產的電給驅動電機供電。由於在這個單向過程中發電機需要與驅動電機同時工作，因此串聯結構至少要配有兩個電機；而並聯結構則可以簡單理解為發動機和電機可以分別驅動車輪，由於不涉及發電機，因此只用一個驅動電機即可實現並聯結構；而串並聯結構則是既可以滿足串聯結構，也就是透過電機發電、再到電機驅動的單向模式，同時還可以由發動機直接驅動，像是本田i-MMD這種低速增程式驅動，高速發動機直驅式驅動就屬於串並聯結構。）
330e整合在變速箱中的電機
所以，只有一個電機的330e就不可能像增程式電動車那樣，透過發動機發電為驅動電機供電，從而實現純電行駛，所以當動力電池虧電時，也就是插電混動車型不能靠外部充電補能，或者電池電能不足時，330e的市區油耗就會蹭蹭的往上漲。
沃德評委之所以會給330e投上關鍵一票，而不是把這一票投給寶馬6缸車，是因為330e的絕對動力效能完全可以比肩寶馬自家的6缸車，並且在純電行駛模式中，330e又可以如同一輛純電動車般靜謐。加之沃德在評委試駕330e的過程中，還跑出了5.8L/100km的油耗水準，這對於寶馬6缸車來說，是根本不可能做到的。
由於極端使用環境會對電機、電池的可靠性提出巨大挑戰，所以越野車便成為了最難實現電氣化的車型領域。這也是豐田這種混合動力“頭號玩家”此前不願給普拉多、蘭德酷路澤換裝混合動力的原因。但越野車向電氣化轉型這一天遲早會來，而Jeep牧馬人4Xe就為越野車電氣化按下了加速鍵。
牧馬人4Xe 混合動力系統
牧馬人4Xe同樣採用插電混合動力系統，而且同為並聯式結構，不過跟前面說的330e不同的是，牧馬人4Xe配備了2個電機。如上圖所示，第一個水冷皮帶輪啟動/發電一體機安裝在發動機前側，它不僅肩負著起動機的功能，同時還扮演著發電機的角色，佈置方式及功能和我們熟悉的48V輕混系統的BSG電機類似。這個被官方稱為eTORQUE的啟動/發電一體機效能不錯，最大功率45馬力，峰值扭矩53牛·米。
牧馬人4Xe TorqueFlite 8AT變速箱
牧馬人4Xe上的第2個電機和330e的佈置方式一樣，都整合在8AT變速箱中，更準確的說是位於液力變矩器的位置。由於這個電機的工作是負責驅動車輛，對效能的要求更高，所以電機的最大功率提升至了136馬力，峰值扭矩245牛·米，幾乎與一臺大眾EA211 1.4T發動機動力效能相當了。
事實上，牧馬人4Xe的雙電機除了發電和驅動的功能外，同時還肩負著“雙保險”的作用。假如牧馬人4Xe和寶馬330e一樣，只配備1個整合在變速箱中的電機，那這個電機一旦出現故障，那連發動機的點火、發電都將成為問題。所以牧馬人4Xe才會為發動機再單獨配備1個電機，這樣一來，哪怕驅動電機拋錨，這臺牧馬人4Xe也可以變為純燃油車驅動模式，駛離荒郊野嶺。
牧馬人4Xe 動力電池
牧馬人4Xe的動力電池佈置在了第二排座椅下方，三元鋰電池的容量為17.3千瓦時，考慮到牧馬人4Xe涉水深度可達76釐米，因此所有的高壓裝置以及連線電池和電機的線纜全部具備防水效能。另外，考慮到牧馬人的使用環境比較複雜，所以Jeep還為電池設計了一套先進的熱管理系統，在低溫環境下可以給電池加熱，在高溫環境下則可以為電池冷卻，確保了電池效能的穩定。
2.0T渦輪增壓發動機
發動機這塊，牧馬人4Xe插電混動版從美版牧馬人提供的2.0T發動機和3.6L V6發動機中，選擇了體積更緊湊的2.0T渦輪增壓發動機。這臺2.0T的引數十分搶眼，最大功率274馬力，峰值扭矩400牛·米，動力比寶馬7系的高功率2.0T還要好。加上電機後的綜合輸出功率和扭矩更是可以達到380馬力、637牛·米，這樣的動力差不多就是一臺6.0L自吸的水平了。不僅如此，這臺2.0T發動機還配備了水冷式EGR和單渦輪雙渦管技術。材料工藝方面，雖然這臺2.0T發動機的缸蓋和缸體為鋁製材料，但仍然採用了鑄鐵缸套，耐用性並不用擔心。
綜上所述，我們不難發現Jeep牧馬人4Xe的獲獎原因，這樣一臺純正的越野車，百公里加速時間居然不到6秒！同時它的油耗表現也很出色，沃德評委駕駛牧馬人4Xe行駛了483公里，最終跑出的百公里綜合油耗為6.8L。寫完這輛車後，我特意跑去瞧了瞧牧馬人在國內的價格，汽油版起售價43.99萬，插電混動版53.49萬，價格談不上離譜，但也沒啥驚喜。
去年道奇RAM1500 輕混版獲得了沃德10佳獎項，今年又輪到了福特F-150 POWERBOOST混合動力版獲獎，這兩臺車都是混合動力皮卡，RAM1500 eTorque和F-150 POWERBOOST又有什麼區別呢？簡單來說，RAM1500 eTorque屬於輕度混合動力，而F-150 POWERBOOST屬於全混合動力（也叫強混），這也就意味著後者的電機效能會更加強大。
F-150 POWERBOOST 混合動力系統
F-150 POWERBOOST只配備了1臺電機，並整合在10AT變速箱中，跟寶馬330e相似，但它的電機最大功率僅為45馬力，最大扭矩為300牛·米，動力電池的容量也只有1.5千瓦時，遠小於一般插電混動車型的10千瓦時以上電池容量。由於電機功率和電池容量都很小，所以這臺電機只能乾點輕活，比如在起步時輔助發動機驅動、日常發電、回收制動能量。不過，由於國際上區分輕混與全混的指標之一就是電機功率，電機功率≥45馬力就算為全混，而F-150 POWERBOOST電機功率剛好為45馬力，所以便歸為了全混合動力的陣營。
F-150 POWERBOOST 外接電源
在這臺皮卡上，不僅驅動電機完成了電氣化升級，而且就連水泵、空調壓縮機、制動助力也全部升級為了電控，這對於降低油耗會有一定幫助。在外接能力上，F-150 POWERBOOST在車身右側以及車尾各配備了1個插電板，支援120、240V電壓，並提供2400瓦、7200瓦的輸出功率。要注意的是，為外接裝置提供的電能並非是來自動力電池，而是依靠發動機帶動變速箱中的電機所發出的電。這也意味著，F-150 POWERBOOST是可以當作小型移動發電機使用的。
3.5T V6雙渦輪增壓發動機
動力方面，F-150 POWERBOOST搭載了一臺3.5T V6雙渦輪增壓發動機，最大功率399馬力，峰值扭矩667牛·米。算上電機的系統綜合動力輸出為435馬力、773牛·米。別看它是一輛皮卡，F-150 POWERBOOST可擁有著不到6秒的百公里加速時間。並且輕度駕駛的百公里綜合油耗僅為7.4L，重度駕駛也只有9.4L，這樣的綜合表現還有啥好吐槽的？
從今年的獲獎車型不難看出，車企已經大幅減少了對發動機的研發投入，比如通用第八代Ecotec 1.3T、現代Smartstream G2.5T-GDi就分別是2019、2020年開發的機型，而那幾款搭載發動機的混合動力，嚴格意義上已經屬於新能源的範疇了，他們最大的變化就是將更多的機械裝置升級為了電氣裝置。按這個趨勢下去，或許用不了幾年我們就不會再關注沃德10佳了，畢竟同質化嚴重的電動車也沒啥東西可聊......
