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定调小排量发展趋势,解析通用 Ecotec 发动机

2018-07-13 07:47 来源: 牛车网

[ 资讯 - 牛车网 ]

纵观汽车内燃机自诞生以来至今也已经有了百年的历史,关于内燃机的新技术也的确层出不穷,但是其实依旧还有这不少创新工作可做,还有更深的潜力有待发掘。其实在百年历史中,内燃机一直都是在效率、节能、环保三者之间寻找平衡。而在如今这三者的平衡关系还是可以用新技术去应对的。

我们回归到汽车产品本身,除了电动汽车、混动汽车以外,如今越来越多的汽车厂商都在降低排量,减少气缸数上做文章。比如在宝马 7 系,沃尔沃 S90,捷豹 XJ 等等,一方面厂家也在不断的找寻着小机体,大动力上的出路,另一方面已经实现了小机体的大范围使用也证明了这条路线的可行性。

定调小排量发展趋势,解析通用 Ecotec 发动机

当然了,严格意义上来说 4 缸发动机也已经成为了过去式,如今已经有一大部分厂家开始发力与更小机体的三缸发动机。随着三缸机阵营不断扩大,产品布局也从小型车、中型车到中大型车,从轿车、SUV 到 MPV,从豪华品牌、合资品牌到自主品牌,覆盖各大主流细分市场。那么可以发展新一代三缸机技术将是在全面实现电动化之前,车企满足严苛的碳排放标准的一条明见之路。

通用的 1.0T/1.3T 三缸发动机是如何做到节能减排的呢?

其实在 2017 年通用便已经将全新一代 Ecotec 双喷射涡轮增压发动机引入国内,分为 1.0T 与 1.3T 两种动力总成,全新 Ecotec 通过一系列智能机电一体化技术的创新运用在效率、节能、环保做到了进一步的平衡,相比上一代产品在燃油经济性上提升了 5%-10%。

创新 " 单缸最优 " 开发,是通用在传统内燃机设计理念上一次大胆的创新改革,全新的设计理念放弃了传统的发动机通过缸径冲程改变实现排量变化,而采用通过最优单缸燃烧与最优单缸结构来实现每个排量发动机整机性能和效率的最高结合。

定调小排量发展趋势,解析通用 Ecotec 发动机

而此项单缸最优的解决方案又是通过燃烧单缸最优和结构单缸最优,简单来说通过对于新发动机的单个缸体进行了 CAE 仿真分析,进行缸内流场,喷油雾化,火焰传播,排放控制等基础的研究,从而实现每一滴汽油高效燃烧实现化学能转化为热能,使单个缸体内部的燃烧效率最大化。

结构最优化则体现改善缸径冲程比,同时对曲轴偏置、曲柄连杆比及缸筒的鼻梁区等进行最优单缸架构设计和轻量化、低摩擦的结构设计,将燃烧热能高效转化为动力输出。

定调小排量发展趋势,解析通用 Ecotec 发动机

单缸双喷燃烧系统也是通用这款发动机的技术亮点之一,这也是全球首次在增压发动机上采用的多点电喷技术。最主要的区别在于通用的这款新机器每一个气缸中都采用了两个喷油嘴协同喷射燃油(传统机型为 1 个),双喷射带来的最大好处就是在气缸内实现了更广的喷射覆盖面积以及更高的燃油雾化率。简单来说,就是将气缸内的喷射的燃油更多的参与燃烧,以达到节能减排的目的。

回答两个大家关注的问题:三缸到底抖不抖?动力表现强不强?

三缸发动机的技术优势在前文已经大体的为大家介绍了一下,那么我们回归实际用户体验中。其实三缸机型还不能为大家所认可的主要原因有两个,其一是我们总会认为三缸机型会因结构上的先天劣势从而到底过多的抖动,从而影响实际驾乘体验;其二则是因为更小排量以及减少的气缸数会到底动力的不足,那事实会是这样吗?答案自然是否定的。

定调小排量发展趋势,解析通用 Ecotec 发动机

首先我们聊聊抖动的问题,我们知道的是三缸机作为奇数缸型,本身就先天不对称,无法像偶数机型那个自抵消,三个气缸基本都属于完全不同的运动状态,所以震动就会产生,这真的就属于 " 先天残疾 "。那么先天残疾可不可以治愈呢?

定调小排量发展趋势,解析通用 Ecotec 发动机

面对抖动,通用的解决办法是采用钟摆式双质量飞轮——传统双质量飞轮是把发动机和变速器之间的刚性飞轮 " 一分为二 ",发动机侧的飞轮和变速器侧的飞轮被分离开来,通过一个弹簧减振系统彼此相联,可以吸收发动机扭转振动,抑制扭振从发动机传到变速器,减少变速器组件的互相碰撞,起到极佳的减振效果,而变速器侧的从动飞轮由于没有扭振减震器,换挡更平稳,大大提高驾驶舒适性;钟摆式双质量飞轮,是在传统的双质量飞轮上再增加一个吸振器,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,进一步抑制输出给整车的振动。

定调小排量发展趋势,解析通用 Ecotec 发动机

接着是动力方面,的确无论通用的 1.3T 三缸机还是 1.0T 车型在排量和气缸数上都有着先天的劣势,可这并不能直接代表这款发动机的动力表现就很 " 弱鸡 "。其实关于动力方面的表现我认为什么都不如数据来的直接,全新的 1.3T 三缸发动机可输出最大功率 120kW,峰值扭矩为 230Nm,重要的升功率高达 92.3kW/L。与上一代 1.4T 发动机相比,1.3T 发动机重量减轻 25 公斤,动力提升 15%,油耗更是下降了 5%。

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