過去的理論是:必須用心打理汽車,這個極為復雜的機械產物。其中,發動機尤其脆弱。因為它總是處在復雜的使用環境中。每次出行,發動機會先被加熱,然后長時間地忍受每分鐘數千次的熱沖擊,最后又在寒風中慢慢冷卻。

如果發動機上還裝有渦輪增壓器,那么它會更加不堪一擊。但這樣的看法早已過時,因為當代發動機在問世之時,均通過了各種耐久測試及極端狀況的考驗,而這些嚴苛的工作條件在現實生活中幾乎沒人會遇到。

不過,請不要因為這些看似“多此一舉”的測試而去懷疑工程師們所付出的額外心血。福特發動機耐久測試專家Mike Herr就表示,如今發動機產品線已經逐步全球化,企業不希望花費額外的時間和金錢為每個市場進行單獨的測試。

發動機的“通用化”帶來的一個結果,就是我們必須采取最極端的測試方式。

以福特的耐熱測試為例,工程師需要保持發動機在滿負荷工況下運轉,當散熱器溫度達到110攝氏度時,他們便將其關閉,同時壓力泵將溫度為零下30攝氏度的液體輸送進發動機的冷卻循環,該過程長達15分鐘。

然后他們再次啟動這臺已經布滿冰霜的發動機,先讓其在怠速工況下運轉20秒,隨后直接拉升至最大功率,直到水溫再度回到110攝氏度,該過程大約耗時10至15分鐘。

在整個測試期間,油溫可從零下15攝氏度一直飆升至超過140攝氏度。這樣看似殘酷的測試過程,工程師會連續重復五次。而在整個耐力測試項目中,一臺發動機將經歷350次這樣的極端溫度變化,同時伴隨著其他“酷刑”。

通用汽車的耐熱測試則是當發動機以最大功率工作時,在10分鐘內將水溫迅速提升到115攝氏度,隨后再度冷卻,這樣的過程重復數千次。而他們的全球發動機耐久測試則聽上去比這樣的耐熱測試更艱巨,然而也更有趣。

“想象一下,一輛直線加速賽車在底特律沿著Woodward大街行駛,從Eight Mile路到市中心Pontiac,路程大約27公里左右。”通用發動機開發和測試部門總監Adam Kwiatkowski說道:“這輛車先是在每兩個相鄰的紅綠燈區間內完成急加速和急停過程,抵達市中心后調頭,再以全速沿原路駛回Eight Mile路。這樣的過程大約重復100次。”

在通用的全油門耐力測試中,渦輪增壓發動機會每小時關閉3分鐘,這是為了讓渦輪軸承充分經受熱浸過程。

漲姿勢：什么是熱浸？

就是發動機停止運轉后,由于冷卻系統不再工作,發動機內部將比之前更炙熱,這對于發動機零部件來說是一種考驗。

隨著發動機變得越來越復雜,這樣的極端測試尤為重要。福特發動機測試總監Jeff Kolodziejczyk表示:“福特的EcoBoost發動機采用了更加復雜的冷卻系統,以應付一體化排氣歧管和渦輪增壓器所帶來的熱量,并消除局部熱點。
1.6升發動機更是采用了四個單獨的閥門,以調節冷卻氣流。”為了讓這些系統都能在各種條件下長時間地正常工作,測試部門投入了大量時間和人力,所耗費的燃料和能源更是不計其數。