“钢铁超能小王子”—揭秘DS 4S的1.2THP发动机

◆文/本刊记者　桂江一

“钢铁超能小王子”—揭秘DS 4S的1.2THP发动机

◆文/本刊记者桂江一

2016年4月上旬，长安标致雪铁龙CAPSA旗下“精致动感”两厢车DS 4S的媒体试乘试驾活动在广东梅州举行。两周后，在2016北京车展开幕的第一天，DS 4S宣布正式上市，有1.2THP、1.6 THP和1.8 THP共3款发动机、7款车型，价格区间为14.99～22.99万元。这是DS品牌自2012年进入中国市场，短短四年时间内上市的第四款国产车型，如果算上最初上市的三款进口车型DS3、DS4、DS5，则是第七款车。

单从名字来看，DS 4S很容易被人看成是DS4的衍生车型，但它俩之间还真没有太多的关联，DS 4S的4个S来源于Strive(极致)、ExquiSite(精致)、 DynamiSm(动感)、PleaSure(乐趣)。其实，DS 4S与DS 5LS、DS6共享PSA 全新的EMP2模块化平台，这三者之间千丝万缕的联系就是明证。DS 4S的“三围”(长、宽、高)尺寸接近于DS 5LS、而轴距则与DS 5LS完全相同，都是2 715mm。另外，无论是从外形，还是内饰(图1)、做工和用料来看，DS 4S都沿袭了DS 5LS和DS 6S的风格和特点。如：家族飞翼式前脸、钻石切割轮毂、流动型转向指示灯、表链式真皮座椅、扁平式方向盘、被NAPA真皮包裹的仪表台、100%无沥青阻尼垫以及随处可见的DS“如鱼得水”的鱼嘴LOGO等等。不同的是，DS 5LS是三厢车，DS 6S是城市SUV，而DS 4S则是两厢车。

图1 DS 4S奢华的内饰

有关DS 4S造型、内饰、配置、静态测评和动态测试的介绍各大网站、自媒体以及整车类期刊都有大量的介绍，本文就不再赘述。作为专业技术类媒体，我们更乐于“扒开外衣看里子”，把焦点聚集在新技术上，尤其是发动机的新技术。虽然DS 4S搭载了丰富的科技配置，如带随动转向的全LED大灯、STTd发动机启停、DS CONNECT智能语音交互系统、第三代爱信6AT变速器等等，但这些配置在DS之前的车型中都有装备。而1.2THP发动机则是DS第一次采用，并应用于DS 4S上。因此，PSA的这款1.2THP发动机才是本文真正的主角。

根据车型版本的不同，DS 4S搭载了1.2THP、1.6 THP和1.8 THP三款发动机。其中1.6THP最早应用于DS5上，1.8THP最早应用于2016款DS6上，有关这两款发动机的新技术，我刊之前曾做过详细报道。

图2　直列3缸1.2THP发动机外形

图3　PSA“E动力战略”

1.2THP：“钢铁超能小王子”动如脱兔

2001年，由PSA和BMW联合开发的THP发动机项目正式启动，代号为EP。EP源于Engine Prince，因此EP系列发动机也被称作“王子发动机”。EP发动机从2006年开始实现量产以来，已经历了欧4、欧5和欧6三代。第一代(欧4)有EP3、EP6、EP6DT三个型号；第二代有EP3C、EP6C、EP6CDT、EP6CDTM、EP6CDTX五个型号；第三代有EP6FDTM(即1.6THP)、EP6FDTX、EP8FDT(即1.8THP)三个型号。

DS 4S搭载的1.2THP发动机(图2)的内部代号为EB2DTSM。

从图3中可以看出，PSA“E动力战略”包括EC、EP和EB三个系列，与1.6THP发动机一样，1.2THP发动机也是PSA“E动力战略”重要的组成部分。另外，这款1.2THP发动机与其他THP发动一样，也采用了缸内高压直喷、DVVT双连续可变正时系统、全铝机身、废气涡轮增压、变排量机油泵、分离式水泵等技术。

当然，最重要的是这款1.2THP发动机虽然排量小，但是其最大功率(转速为5 500r/min时达到最大功率100kW)和最大扭矩(转速为1 750～3 500r/min时达到最大扭矩230N.m)都相当出色，尤其是其最大扭矩已经超过了绝大部分2.0L自然吸气发动机的最大扭矩。1.6THP有“王子发动机”之称，因此把1.2THP发动机称作“钢铁超能小王子”一点也不为过。

1.2THP：多措并举，静如处子

DS 4S搭载的1.2THP发动机排量为1.199L，缸径为75mm，活塞行程为90.5mm，压缩比为9.5，采用直列3缸设计。读到这里，相信许多读者都会有这样的疑问：作为一款定位于豪华精致两厢车，DS 4S为何会搭载一款3缸发动机？

在人们传统印象中，3缸发动机曾经是低端、廉价、性能不佳的代名词，人们很容易将3缸发动机与“抖动”、“噪音”、“不平顺”等词汇联系到一起。但是，随着石油资源的日趋紧张、环境污染越来越严重，汽车动力系统轻量化、紧凑化、节能环保已成为汽车厂商越来越重视的新课题，因此小排量的3缸发动机已开始涌现，如大众的1.4TSI和福特的Ecoboost 1.0T。

为了让DS 4S搭载的这款直列3缸1.2THP铝合金发动机具有良好的平顺性和较低的噪音，PSA的工程师有针对性地采取多种措施。如通过采用平衡轴、双质量飞轮、解耦式静音齿轮、湿式正时皮带、超低粘度纯合成机油、活塞和连杆轻量化设计、进排气消音以及活塞、活塞环和气门挺柱进行DLC涂层等，以改善发动机NVH。

(1)双质量飞轮

采用双质量飞轮(图4)是当前汽车上隔振减振效果最好的措施。将传统的飞轮一分为二，它们通过弹簧扭转减振器连接为一体。一部分质量装在发动机内，用于启动和传递发动机的转动扭矩，另一部分质量装在变速器内，用以提高变速器的转动惯量。另外，将飞轮分成质量不同的两部分，还能使传动系统的固有频率大幅下降，从而避开发动机的共振区，避免共振。同时，弹簧扭转减振器用来吸收发动机输出扭矩中所包含的变动扭矩成分，将平均化的扭矩传递给变速器，衰减与扭转有关的震动和噪音。

图4　双质量飞轮和单平衡轴

(2)单平衡轴设计

为了改善3缸发动机的平顺性，1.2THP发动机采用了单平衡轴设计(图4)。单平衡轴是一个装有偏心重块，通过齿轮传动随曲轴同步旋转的轴，利用偏心重块所产生的反向振动，平衡大部分的振动，使发动机具有良好的平衡性，降低发动机的振动。

(3)解耦式静音齿轮

由于平衡轴与发动机曲轴是通过齿轮传动的，因此增加了一组齿轮传动，这又不可避免地增大了噪音，为此，PSA的工程师又采用了解耦式静音齿轮(图5)。与传统齿轮不同，解耦式静音齿轮由内圈、外圈和中间的橡胶三部分组成。内圈和外圈为金属材质，通过中间部分的橡胶联接在一起。由于橡胶的弹性能够很好地吸收齿轮在传动过程中内、外两部分金属产生冲击、振动和噪音，为发动机的静音起到了非常大的作用。另外，PSA的工程师还对齿轮组的齿形、啮合间隙进行了优化设计，同时，让平衡轴齿轮尽可能接近飞轮以减少振动。

图5　解耦式静音齿轮

(4)湿式正时皮带

DS 4S搭载的这台1.2THP发动机还创新性地采用了一款湿式正时皮带(图6)。正时皮带采用了密封设计，皮带底部可以接触到机油，能够很好地润滑齿轮以及皮带。

另外，为了提高皮带的耐油性，避免出现皮带跳齿的现象，这条皮带还采用了特氟龙涂层。湿式正时皮带不仅传动效率更高，而且皮带的寿命与发动机的寿命保持一致，与正时链条一样，可以做到终身免维护，不同的是湿式正时皮带显著降低了传动噪音。

图6　湿式正时皮带

(5)DLC涂层

DLC涂层是一种在性质上具有与钻石类似的非晶态薄膜，因此又叫类金刚石涂层。它由碳元素构成，表面呈黑色，显微硬度大于20N/mm2，表面摩擦系数仅为0.02～0.1。具有高硬度和高弹性模量，低摩擦系数，耐磨损以及良好的真空摩擦学特性。DS 4S搭载的这台1.2THP发动机的活塞、活塞环和气门挺柱都进行DLC涂层处理(图7)。

图7　经过DLC涂层处理得活塞、活塞环和气门挺柱

DS 4S搭载的这台1.2THP发动机，集合了PSA以及宝马的诸多先进技术，不仅动力强劲，满足了日益严格排放法规，而且改变了人们对3缸发动机不平顺、噪音大的看法，用“动如脱兔，静如处子”来形容一点都不过分。