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我们处在一个变革的时代,不少人嚷嚷着电动机将要取代内燃机,但我觉得在电池技术有质的飞跃前,发动机依旧会是汽车市场的主角。并且在国家规划中,到2035年市面上起码还有一半的新车是需要发动机的,所以内燃机还不到被放进博物馆的时候。
不过,在严苛排放法规下,发动机的技术一直在向环保妥协,甚至会牺牲可靠性和运转品质。比如 奔驰M264系列发动机就不如之前M274系列运转的顺畅,大众EA888系列也出现了一部分关于“颗粒捕捉器”的可靠性问题。
所以,作为一个传统车迷,这几年新款发动机都很难让人提起兴趣。但是,上汽通用的工程师给了我们惊喜。
不久前,上汽通用发布一款全新的1.5T发动机,它是第八代Ecotec家族的新成员。这款发动机最大功率达到155kW,峰值扭矩为270Nm,这是一个非常漂亮的成绩。如果从升功率的角度看,这款发动机已经超过了100Kw/L。
虽说涡轮发动可以通过增加涡轮压力来压榨更多的动力,但有得必有失。获得动力的代价就是牺牲油耗和响应性。燃油经济性很好理解,那些偏性能的发动机也不太在乎油耗。而响应性就不好解决了,尤其是小排量涡轮发动机,大涡轮带来的涡轮迟滞会更加明显。从前的Evo9,涡轮迟滞就很厉害,现在AMG A45上那台M139即便用了很多新技术,但依旧没有解决迟滞的问题。
而上汽通用这款第八代Ecotec 1.5T发动机,最厉害的地方就是平衡,也就是在提升性能的同时,不牺牲油耗以及响应速度。
完成上述需求首先就要提到电子泄压阀涡轮增压器。与传统机械泄压阀不同,电子泄压阀可以在全工况下精准控制开启时刻及开度,不仅更加精确和快速地建立涡轮压力,如此可以极大的缓解涡轮迟滞的现象。并且可以降低泵气损失,同时还可以增加启动时排气温度,有利于催化器起燃,提升燃烧效率。
其次,35Mpa高压直喷供油系统,这也是上汽通用在行业中率先使用的技术。它可以让燃油雾化效果更好,使燃烧室内混合气体更加均匀,以此达到充分快速燃烧的效果。
打个简单的比喻吧,比方说把一本书直接扔进火堆,那么燃烧自然是由外而内的,而且很有可能烧完之后书的中心部分还是完好无损的,这样效率一定是不高的。但假如把书撕碎了再烧,那么不仅燃烧更快、更充分,同时单位时间释放的能量也会越大。35Mpa高压直喷供油系统和这个例子是一样的道理。
接下来就是全新的气门技术以及水冷中冷器设计。经过升级优化后的全程可变进排气正时系统(DVVT技术),采用了行业首创的全新Dual Fast相位调节器,最大调节速度相比上一代产品提高一倍。同时,采用的中置大角度结构设计,能够控制阀内实现机油自循环,显著提升发动机扭矩响应速度。此外,采用的全新技术也能够有效降低机油消耗率(降低50%),并减小油压需求,有助降低油耗。
全新设计的水冷中冷器总成,采用了水冷增压中冷技术,通过紧凑的管路布置,能够减小增压压力波动,增压响应时间也能加快17%,进而提升加速响应;采用的独立设计的冷却液循环水泵和散热器,能够按需精准控制增压气体冷却温度,进一步提升动力表现。
在这些技术的加持下,上汽通用Ecotec 1.5T发动机才具有了如此漂亮的数据。可以做一个大概的对比,在1.5升涡轮增压发动机中,最强的便是本田的L15B系列,其中的最强版本搭载于北美版思域Si,最大功率152kW,峰值扭矩260Nm,数据均不及上汽通用Ecotec 1.5T发动机。并且这台本田这款发动机是进行过性能优化的,倘若与国内思域或雅阁上的1.5T发动机相比差距就更大了。
除了本田L15B系列,相比奔驰M264,宝马B38的三缸1.5T、捷豹路虎的Ingenium 1.5T等,上汽通用第八代Ecotec 1.5T发动机在动力以及效率方面都占据绝对优势。
即便与主流的2.0T发动机相比,上汽通用第八代Ecotec 1.5T发动机也并不逊色。比如大众集团的EA 888 Gen3B,这也是一款注重平衡的发动机,在动力和油耗方面做得比较均衡。其最大功率在140kW左右,峰值扭矩在300Nm上下。再比如宝马B48系列发动机,其中最主流的中等功率版本的动力参数与EA888 Gen3B非常接近。
市面主流1.5T、2.0T发动机输出功率对比
所以综合来看,上汽通用第八代Ecotec 1.5T发动机的数据性能是很强大的,在1.5T发动机中算是最出色的,与主流2.0T发动机相比也不落下风。
最近两年,整车OTA成为了时髦的词汇,不少主机厂都在吹嘘自己推出的新车能够实现整车级别的OTA,但这更多的还是噱头。相比而言造车新势力,包括特斯拉、蔚来、理想和小鹏等反而因为纯电动平台的原因,更容易实现整车级别的OTA。不过,这次上汽通用发布的第八代Ecotec 1.5T发动机已经能够实现对发动机进行云端升级,实现了动力总成的智能化。
第八代Ecotec 1.5T发动机的智能化主要体现在装备了同级最新一代控制器芯片(ECM),这款芯片由上汽通用汽车主导设计开发,创新应用HSM硬件加密技术、多核系统独立运行、硬件实时安全监控等一系列新技术,使整个控制系统的功能安全等级达到行业最高的ASIL-D水平。
同时与当前主流产品相比,其ECM算力提升近14%,内部存储器性能提升33%以上,核心传感器还采用多路信号冗余设计,进一步保障系统鲁棒性(又叫稳健性)。这里的鲁棒性,是指系统在一定的扰动下(如环境因素、制造误差、老化等造成的参数变化),维持其特征的行为。鲁棒性对产品的质量和成本有极大影响。
依托最新一代控制器芯片的强大性能,上汽通用Ecotec 1.5T发动机的燃烧系统、进气控制系统、冷却润滑系统等部件的智能化程度都获得大幅提升。
其中,ATM主动热管理系统达到行业最高智能化水平,不仅可实现系统热量的精确管理,从而提高燃油经济性,同时可利用发动机热量提高座舱舒适性,更具备停机冷却功能,实现发动机的全时保护;全可变排量机油泵在所有工况下均可实现最佳供油量,降耗2%-5%,并提升NVH表现;智能点火线圈的点火能量提高40%,有效避免异常高压、高电流、过充磁等问题,带来更稳定的点火及燃烧;通过严苛EMC验证的电子节气门采用高性能直流电机、高精度阀片双位置传感器等先进部件,进气流量控制更精准,即便在振动冲击、高低温交变等恶劣环境中也能持续稳定工作。
更重要的是,第八代Ecotec 1.5T发动机也首次将神经网络、深度学习等先进前沿的控制技术应用到发动机控制策略中,使发动机的控制系统运行更智能、动力更强劲、使用更安全。得益于上汽通用汽车全新一代VIP智能电子架构,这款发动机不仅实现更高带宽、更安全的高速通讯能力,而且发动机控制系统同传动控制系统、底盘控制系统、车身控制系统等高效互联互通,实现整车性能的智能动态优化。
此外,发动机还支持全生命周期OTA远程升级功能,具备可持续拓展的无限潜力。这意味着,在发动机现有硬件条件下,上汽通用能够对这款发动机进行不断优化,比如调整进气量、燃油喷射量等,来进一步提升发动机的性能、燃油经济性等。这就好比手机上不断升级优化的系统般,发动机可以不断保持进步优化。
上汽通用汽车在第八代Ecotec 1.5T机型的研究初期高度保密,所有技术文件和邮件以及和战略供应商的早期开发文件中都以昵称代号称呼这款发动机及其衍生机型:“Avatar”(阿凡达)。我想上汽通用采用这个名字,背后的寓意也许就是进化吧。通过OTA,让一款发动机在现有的硬件基础上迭代出不同性能、性格的版本,这才是上汽通用第八代Ecotec 1.5T发动机被称为一代神机最主要的原因,也是我们最为期待的地方。