2017年,通用为“小排量发动机”注入了新血液

2017年已经过去,关于新能源汽车的讨论无论上至决策机构下至平民百姓,都闹得沸沸扬扬。对于汽车企业而言,除了推出各种新能源汽车如纯电动、混合动力等以应对时代的发展外,还不断深耕发动机领域,开发出排量更低、缸数更少的燃油发动机。

尽管“大排量发动机拥护派”还不断唾骂“小排量发动机”的不是,但是通用汽车在2017年正式推出的Ecotec 1.0T/1.3T发动机无疑让“大排量发动机拥护派”哑口无言。它们的出现更是为“小排量发动机”注入了新鲜的血液。


2017年的小排量发动机势不可挡


“小排量发动机”这个关键词并不是2017年才出现,但是在2017年显得尤其重要。


在以前,很多微型车如夏利、奥拓、比亚迪F0等都会选择搭载1.0L或者1.2L等小排量发动机。特别是微型车定位较低,价格便宜,市场定价几乎都在3万元左右,所以小排量汽车成为了廉价车的代名词。

曾经的小排量发动机,印象很差 曾经的小排量发动机,印象很差

近几年来,特别是2017年,“小排量发动机”这个词有了新的诠释,更多是代表各大车企推出的“三缸发动机”。例如在2016年宝马推出的2系旅行车搭载了1.5T三缸发动机,随后在宝马X1、宝马1系三厢等车型都陆续搭载。于是,在宝马推出这些车型后,不少“大排量发动机拥护派”便开始疯狂谴责,因为他们觉得小排量就是廉价的象征,他们认为三缸发动机就不应该在这个时代出现。

如今的小排量发动机搭载在MPV车型上 如今的小排量发动机搭载在MPV车型上

然而,除了宝马,我们还看到福特翼博搭载1.0T三缸发动机,本田思域搭载1.0T三缸发动机,以及通用别克GL6、阅朗等车型搭载的1.3T三缸发动机。由此可看,各大厂商推出的小排量发动机,很多都以三缸为主。无论是豪华品牌还是合资品牌,无论是轿车还是MPV都选择了搭载三缸发动机,如此浪潮势不可挡。


小排量发动机常被质疑的3个问题


对于2017年的小排量发动机,消费者最关注的是三缸发动机抖动、噪音和动力这3个主要问题。

四缸发动机力矩能够抵消 四缸发动机力矩能够抵消

关于抖动和噪音问题,拥有一定发动机知识的人会知道,直列四缸发动机一般有四缸冲程,气缸点火次序为1-2-4-3或1-3-4-2,在曲轴旋转720度过程中,每个气缸都能够连续接着做功,因此动力能够输出连贯。然而,对于三缸发动机而言却不是,在每个气缸运转期间都会有间断,因此三缸发动机的曲轴在运行时会出现上下波动。与此同时,由于发动机的抖动,以及静音措施不足,因此噪音就随之诞生。

三缸发动机的力矩不能抵消形成抖动 三缸发动机的力矩不能抵消形成抖动

以往的小排量发动机排量都是1.0L左右,其动力远不及相对排量较大的发动机,特别是低扭表现。司机往往需要深踩油门车辆才会起步前进,动力响应十分差。因此,这坏印象在越来越多人的脑海里形成了烙印——“小排量发动机”就是动力不好。


通用Ecotec 1.0T/1.3T发动机将全面取代1.5L和1.4T发动机


2017年9月,上汽通用汽车宣布将引入全新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机。这一系列三缸发动机的推出,将会陆续取代通用如今的1.5L和1.4T的四缸发动机。

面对如此势头,不少人质疑通用Ecotec 1.0T/1.3T发动机会不会延续“小排量发动机”存在的诟病。对于抖动、噪音以及动力等老大难问题,它们在消费者面前的表现会是如何呢?


全新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机无疑展现了全新的发动机制造思路:该系列发动机凸显了高智能电控、高效率集成、高科技静音、高可靠耐久等四个特质,以此扭转人们对小排量发动机抖动、噪音以及动力不足的观念,并且让小排量发动机展现了全新的面貌。


为了实现更低能耗、更高效的发动机,上汽通用则使出招数1——“高智能电控”。

通用汽车1.3T发动机能够输出最大功率120kW,230Nm最大扭矩。这比以往1.6L自然吸气发动机的动力参数还要高。与此同时,1.3T发动机相比以往的1.4T发动机重量减轻25kg,动力提升15%,油耗下降5%。


另一款1.0T发动机最大功率92kW,可输出170Nm最大扭矩。与上代1.5L发动机相比减轻24kg,燃油经济性提升10%,综合百公里油耗下降了0.5L(手动)/0.8L(双离合)。

"高智能电控”相关改进项目 "高智能电控”相关改进项目

在发动机控制层面,这两款发动机采用了32bit处理器和充足的RAM,实现发动机的高效安全运行。与此同时,这两款发动机采用了智能双喷DPI技术,是全球首次在增压发动机上采用的一种多点电喷技术。

“双喷射”部件 “双喷射”部件

该系列发动机还采用了电子执行器涡轮增压器+低惯量涡轮增压技术、中置式DVVT双可变正时系统等以提高发动机响应速度。电子执行器涡轮增压器+低惯量涡轮增压技术的特点在于使得发动机解决涡轮迟滞问题,在1700rpm时就能够达到峰值扭矩。而中置式DVVT双可变正时系统则通过电磁阀直接布置在凸轮轴上,从而缩短反应时间。


此外,电控方面还在智能启停、点火线圈、以及机油泵、电子节气门上进行了优化。


为了提升发动机的效率以及能够降低发动机重量,上汽通用还使出了招数2——“高效率集成”。

高效集成相关项目 高效集成相关项目

以前,我们介绍了“泛亚”拥有全球先进的发动机实验室,当中的“单缸透明机试验”项目实现了单缸燃烧最优的效果。同时,这款发动机还通过“曲轴偏置”的设计实现气缸与缸壁最低摩擦系数。

把排气歧管集成到缸盖上 把排气歧管集成到缸盖上

除了气缸,这两款发动机还在缸盖上进行了“集成”技术,把排气歧管集成到缸盖上,除了减重1-2kg外,还在冷启动时利用排气热量让冷却液快速达到工作温度,在冬天加快暖车速度;同时较短的气道也可减少涡轮迟滞现象,提高加速响应。如此提高发动机效率的想法,也是十分罕见,也十分凑效。


不得不提的是,这款发动机的部件,例如活塞环,采用了低张力DLC类金刚石涂层以降低摩擦,从不同的层面让发动机提成输出效率,从目前的数据来看,这无疑是相当凑效的。


对于振动和噪音问题,无疑最多消费者关注的,上汽通用则为此使出了招数3——“高科技静音”。


钟摆式双质量飞轮,当中具有“钟摆”部件,摇动可听到声响 钟摆式双质量飞轮,当中具有“钟摆”部件,摇动可听到声响

针对发动机每个细项目,为了降低振动和噪音从技术项目来看分成了12大项。当中最重要的是钟摆式双质量飞轮,在传统的双质量飞轮上增加一个吸振器,其中的呈钟摆型的离心摆往复作用,反向抵消并削减了从来自发动机侧主动飞轮的扭转振动,进一步抑制在动力系统上产生的震动,实现卓越的降噪效果。

“橡胶减震轮”中央拥有橡胶,作用是减震降噪 “橡胶减震轮”中央拥有橡胶,作用是减震降噪

另外,12项改进上还包括无声平衡系统、高性能球墨铸铁曲轴、涡轮增压器、超越交流发电机减震器、凸轮组件、静音正时链、双层式油底壳、压铸高刚度前盖、下沉式可变排量机油泵、油轨及声学罩、PU发泡一体式设计的发动机罩盖等等部件和改进方法。


担心发动机动力压榨厉害,从而导致寿命打了折扣?上汽通用对此则使出了招数4——“高可靠耐久”。


如何确保这两款发动机的性能和稳定?他们则通过上千轮的CAE虚拟仿真分析确保可行性和可靠性。

“高可靠耐久”的测试项目 “高可靠耐久”的测试项目

其次,通过试验超过367台发动机,实现近600万公里的可靠性测试。这还包含了各种高温、极寒、倾斜等极端环境……显然,可靠性测试也不只是以上提到的这些方面。毕竟测试是一件十分枯燥无味的工作,所用文字描述也是显得哆嗦,但这是确保发动机能够“过关”且缺一不可的重要环节。


总结:


2017年,节能减排是一个重要的课题,也凸显出小排量发动机的重要性。未来小排量发动机也是汽车市场一个重要的增长点,通用汽车推出的Ecotec 1.0T/1.3T发动机无疑是最好的代表,在2017年11月,搭载Ecotec 1.3T发动机的别克GL6销量更是接近7000辆,成为继别克GL8后销量排行第二的合资MPV。

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