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通用这代Ecotec1.0T/1.3T,可能是目前最好的小排量发动机?

2017/10/20 14:32:55 来源:AL频道 []

原标题:通用这代Ecotec1.0T/1.3T,可能是目前最好的小排量发动机?

最近几年,几乎各家车企都不遗余力地开发小排量增压发动机。版权163nvren.com这个潮流,首先从欧洲延伸到北美,现如今,甚至一直都只执着于自吸和混动的日系厂商,也开始大举进入这一领域,比如丰田、日产、本田,都已规划多款小排量涡轮增压车型。

欧洲盛行小排量发动机,主要受到欧盟排放法规的驱使,所有人都知道,欧洲的排放标准尤其严格,要求2021年,汽油车百公里耗油4.1L,柴油车为3.6L。所以大众、PSA等车企便开始积极开发小排量增压发动机。例如PSA的1.2T、大众的1.0T、1.2T等。

而在我国,除了保护环境、节约能源之外,推广小排量发动机另一个原因是可以减少排量税。

抛开法规,单单就从技术角度讲,更小排量、功率密度更大的发动机,确实能够降低摩擦等机械损失,从而提升发动机的整体热效率。另外,现在小排量发动机的动力性并不差,1.0T的发动机马力可以达到90 kW左右,超过目前大部分1.6L自然吸气发动机,1.2T发动机马力甚至能达到100 kW(通用的1.3T发动机甚至达到120kW)。通用这代Ecotec1.0T/1.3T,可能是目前最好的小排量发动机?既能够提高热效率,还能够节能减排,动力也不会变弱,采用小排量发动机何乐而不为?

所以在国内,从两年前开始,大部分主流合资车企,纷纷推出了1.0T、1.2T小排量发动机。在开始众多的小排量发动机中,似乎并没见通用有什么明显的动作。

其实,通用对于小排量发动机的开发还是挺积极的,第一代Ecotec1.0T发动机,在三年前就已经搭载在海外市场的新车上,最早搭载的,是2014年日内瓦车展上亮相的欧宝Adam上面,这台发动机采用中置直喷和VVT(可变正时)系统技术,也是目前市场主流发动机普遍采用的喷射方式。

时隔不久,通用就把第二代Ecotec两款小排量发动机带到国内,分别是1.0T和1.3T,同时搭载到GL6、新英朗、阅朗等四款车上。

提升燃油效率和NVH水平

首先自然是动力上的提升。通用这一代1.0T发动机最大功率92kW,最大扭矩为170Nm。和自己上一代比功率提高6kW,马力提高4Nm,数据和别人相比,除了稍逊于PSA的1.2T,比大众、丰田、日产的1.2T发动机都要高。163女人网而1.3T发动机最大功率为120kW,甚至可以达到其他品牌1.4T、1.5T的水平。

当然,涡轮增压发动机,比的不仅仅是数据。一款涡轮增压发动机,只要工程师想,可以在一定范围内压榨出非常非常高的马力。因为涡轮增压起到的作用,并非是压入更多氧气提高缸内燃烧效率,进入的氧气越多相应喷油也越多,功率自然提升。

而事实上并没有车企把发动机压榨得那么厉害,因为还要考虑发动机的寿命、NVH、燃油经济性等等。所以,各家车企生产小排量发动机,不只是比较谁的数据更高。而是通过各种技术改进和优化,提升发动机的整体性能。通用这代Ecotec1.0T/1.3T,可能是目前最好的小排量发动机?

最核心改变是:采用了进气歧管多点双喷射。这是通用这款小排量发动机最核心的技术了。其实双喷射技术大家并不陌生,最具代表性的就是丰田的丰田的D4-S和大众EA888发动机。不过不同的是,这两款发动机采用的是,在高压燃油直喷系统之外,又在进气歧管侧增加了低压多点喷射系统,根据发动机的不同工况,采取合适的喷射模式。

这种技术确实先进,但只适合较大排量的发动机而不适合小排量发动机。众所周知,缸内直喷技术的优点是喷射均匀燃烧效率高,但缺点是,低负荷工况下过多的氧气和氮产生氮氧化合物,增加排放量,同时容易产生积碳。积碳问题可能对于大排量发动机还显得并不是十分重要,但对于小排量发动机影响却是非常大的。阅读163nvren.com

如果小排量发动机能够采用让喷油嘴喷射均匀,而又能有效减少氮氧化合物排放,减少积碳问题。那么对于燃油经济性就会有明显的提升。于是,通用采用了进气歧管单杠双喷射系统两个喷油嘴协同工作,能够使得喷射面积更广,提高燃烧效率,同时减少了氮氧化合物排放过高和积碳问题。

当然,提升燃油经济性,只是这套喷射系统一种重要的优势,同时还有其他附加价值。例如,歧管多点喷射属于低压喷射,对于油品的要求不会那么的高,常规的92号汽油就能够完全满足。另外,低压喷射油轨压力比直喷更小,因此喷油噪音和震动也会更小。

目前小排量(三缸)发动机被诟病最多的便是噪音和震动问题,NVH确实是三缸发动机的短板。阅读163nvren.com通用这一代的两款Ecotec小排量发动机,尽可能地用技术手段来解决这一问题。

除了上面的的喷射方式可以改善NVH以外,这两款发动机共计采用12项静音减震技,这两款三缸发动机使用了平衡轴、静音正时链条、曲轴橡胶减震轮、发电机减震器等诸多减振降噪部件。甚至采用钟摆式双质量飞轮,让其离心力往复作用,反相抵消,从而抑制发动机的噪音。通用力图通过这么多的静音减震技术加持,将NVH做到比其他任何品牌的三缸发动机都好的程度。

响应性提升和热管理系统更智能

除了被吐槽噪音和平顺之外,小排量发动机还有另外一个短板,那就是起步低扭不足反应慢的问题,其实这个问题比噪音震动大更为明显。之所以三缸发动机被吐槽更多的是震动,那只是网络上被热炒罢了。真正开过小排量三缸发动机的人,体会更明显的还是起步那一刻的动力弱。

这点不难理解,例如1.0T的发动机,在涡轮没有介入之前,仅仅是个1.0L的自然吸气发动机。所以,如何让涡轮及时介入且介入顺畅,使得发动机快速响应是很重要的。通用这次解决的方案是采用低惯量涡轮增压技术和电控泄压阀。

低惯量涡轮,是目前很多小排量增压发动机主流的技术手段,采用更小的涡轮叶片,在较小的气流下就能够较为快速响应。

而采用的电控泄压阀,相比传统气动增压器,可以更精确、快速地建立增压压力,保持住增压值,从而提升低速扭矩,得到更快的增压响应,同时对改善油耗也有一定的帮助。例如,这款1.3T发动机在1700转时即达到峰值扭矩。

除了上面两项技术之外,通用这两款Ecotec小排量发动机还采用缸盖集成排气歧管技术,较短的气道也可减少涡轮迟滞现象,提高加速响应。同时,缸盖集成排气歧管可以充分利用排气热量,迅速提高水温和机体温度,降低启动加浓程度,缩短暖机时间,也是降低油耗和排放的有效方法。

上文提到,采用小排量增压发动机,减少气缸数量,能够降低摩擦等机械损失,从而提升发动机的整体热效率。提升热效率的另外一种重要的手段是,拥有优秀的热管理系统。两款Ecotec小排量发动机在这一点上也十分重视。其在缸盖和缸体分别设置两个节温器,配合横流式分离冷却系统。相比于其他发动机只采用一个节温器,通用这款发动机能够保证精准的温度分区控制。

在冷启动中,缸体节温器关闭,加快热机,这样就能够有效降低摩擦和排放。横流式缸盖使冷却液可同时流经发动机各缸,维持缸盖低温,降低关键区域热负荷,保证冷却均匀性,提升发动机稳定性,且降低油耗。

AL频道小结

除了上面几处技术的介绍,通用这代Ecotec1.0T/1.3T发动机,也还有不少的新技术加入,例如重量进一步减轻、更低的摩擦结构设计等。正是这些新技术加持,才使得这两款小排量发动机不但数据提升(例如1.0T发动机相比英朗的1.5L发动机最大功率由84kW提升至92kW,最大扭矩由143Nm提升至170Nm),且燃油经济性也比上一代产品提高了5%—10%,1.0T和1.3T的综合工况百公里油耗分别仅为4.9L和5.8L。

采用马力和油耗双提升的小排量发动机,取代之前的产品,使得未来通用这几款中小型车型有了更强的竞争力。

除了数据和油耗的优化之外,通用更是对这两款发动机进行疲劳强度、可靠性耐久性试验。共制造了原型机367台,累积测试从里程近600万公里,相当于绕地球赤道近150圈。这可以保证这两款发动机在高寒、高原、高热、高湿等各个不同地域、不同路况等极端环境下,可以正常可靠地运转。

所以,从目前的技术理论上看,通用这次发布的Ecotec1.0T/1.3T发动机,确实是很值得期待的。

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