揭祕全新Ecotec發動機:單缸雙噴射造就通用後來居上之勢

文:Kimi

在動力總成小型化發展的大趨勢下,如今小排量渦輪增壓發動機憑藉著高扭矩、低油耗、低排放的優勢,在中小型乘用車這個細分領域大行其道。並且各OEM都還在不斷的對更小排量的發動機進行技術深挖,從曾經主流的1.6T、1.5T、1.4T下探到如今的1.3T、1.2T、甚至是1.0T。

經過近幾年渦輪增壓技術的快速發展,在小排量渦輪增壓發動機領域,各OEM旗下也都誕生了各自的代表作,並且都引入到了國內,比如 PSA的1.2THP、福特的1.0T EcoBoost GTDi,大眾的1.2TSI、豐田的1.2T(8NR-FTS)等,這其中我們似乎並沒有看到通用小排量(1.0T~1.3T)渦輪增壓發動機的影子。而事實上,通用在2014年的日內瓦車展上就已經發布了自己的1.0T發動機,並將其搭載在了當年上市的歐寶Adam上,而這臺第一代的Ecotec 1.0T發動機的最大功率已經達到了85kW(116Ps)。

揭秘全新Ecotec發動機:單缸雙噴射造就通用後來居上之勢

小排量渦輪增壓發動機風起於歐洲,也盛行於歐洲,所以通用的全球戰略規劃中是將小排量渦輪增壓發動機先行於歐洲車型進行搭載。而今年通用已經將旗下Ecotec第二代的1.0T和1.3T小排量渦輪增壓發動機引入到了國內,將搭載於別克GL6、新英朗、新威朗等車型上。並且這兩款小型渦輪增壓發動機相比於那些較早被引入帶國內的機型,在技術上有著“後來居上”之勢。

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全新一代Ecotec 1.3T雙噴射渦輪增壓發動機

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全新一代Ecotec 1.0T雙噴射渦輪增壓發動機

單缸雙噴射造就通用在小排量的“後來居上”之勢

第一代搭載於歐寶Adam上的Ecotec 1.0T發動機與通用目前1.5T發動機一樣採用的是中置直噴技術, 而全新一代的Ecotec 1.0T和1.3T發動機都採用的是單缸雙噴技術,這項技術也是通用這兩款小排量渦輪增壓發動機的核心技術之一。

通用這項單缸雙噴射技術有別於豐田D-4S用於自吸發動機上的複合噴射技術,豐田採用的是進氣歧管+缸內直噴,通用則是屬於進氣歧管的雙噴射技術。前者主要應用於大排量自吸或者渦輪發動機上,而將雙噴射技術應用在小排量渦輪增壓發動機上則屬於通用的首創。

揭秘全新Ecotec發動機:單缸雙噴射造就通用後來居上之勢

眾所周知,缸內直噴發動機相比進氣歧管噴射有著抑制爆震、噴油精準、熱效率高等優點。那通用為什麼不隨波逐流的採用單缸缸內直噴技術,而是採用單缸雙進氣歧管噴射呢?原因主要是因為缸內直噴發動機在低負載時的微粒排放較多(氮氧化物),並且後期會讓氣門背面產生積碳問題,同時對油品要求較高。

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直噴發動機常見的氣門背面積碳問題

而通用這套進氣歧管的雙噴射技術就可以很好的通過歧管混合氣來沖刷氣門背面的積碳,並且雙噴射技術可以根據發動機負載實時精準的控制噴油,實現節省油耗的目的,並且減少低負載時的氮氧化物的產生,可謂是實現了油耗和排放降低的雙贏。這就是通用在小排量渦輪增壓發動機採用單缸雙噴射的根本原因。


當然,單缸雙噴射技術並非是通用這兩款小排量增壓發動機的唯一優勢,針對目前市面上一些小排量渦輪增壓發動機的痛點,通用的工程師們在這兩款發動機的熱管理、NVH、渦輪響應速度等方面都做足了功夫。

雙節溫橫流式分離冷卻讓熱管理與中冷散熱俱佳

我們都知道渦輪增壓發動機的相比自吸發動機發熱量更大,所以優秀的熱管理可以很好的提升渦輪增壓發動機熱效率、降低機艙熱紊流的影響。而別克全新一代Ecotec小排量渦輪增壓發動機採用的是雙節溫器精確控制的橫流式分離冷卻。傳統的發動機只是通過一個節溫器來控制發動機在冷熱啟動時的大小循環,而通用這項雙節溫器技術對缸蓋和缸體(分離設計)進行單獨精準高效的溫度分區控制。冷起動過程中,只保持缸體處節溫器關閉(小循環),缸蓋處的節溫器開啟(大循環),精確控制缸體冷卻水流動和分佈,加快暖機,降低摩擦,改善排放。

而橫流式缸蓋使冷卻液可同時流經發動機各缸,維持缸蓋低溫,降低關鍵區域熱負荷,相比傳統縱流式依次流經的冷卻方式,保證了冷卻均勻性,從而在提升發動機穩定性的同時,大幅降低油耗。

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電控洩壓閥和低慣量渦輪增壓技術讓低速動力響應更及時

渦輪增壓發動機在低速時的動力遲滯現象,是一直以來遭受消費者詬病的地方,而為了改善渦輪低速遲滯、提升動力響應,通用的工程師們通過使用電控洩壓閥和低慣量渦輪增壓技術來改善了這方面問題。

相比傳統氣動增壓器,電控洩壓閥不僅更加精確和快速地建立增壓壓力,而且可以降低小負荷泵氣損失,從而提升低速扭矩,得到快的增壓響應,同時也能改善油耗。而低慣量的渦輪在更小氣流的推動下渦輪葉片即可快速響應,提升了發動機低轉速的渦輪效應速度和渦輪轉速,改善了傳統渦輪增壓發動機動力輸出反應滯後的痼疾。因此,通用全新的Ecotec 1.3T發動機可以在轉速為1700轉時,即可達到峰值扭矩,且最大扭矩平原頗為寬泛。

十二項靜音減震技術,將三缸機的NVH提升到一個新高度

三缸機相比四缸機在動平衡上有著先天的劣勢,但是對於小排量發動機來說,採用四氣缸又會因為單缸缸徑過小而產生熱效率較低、動力不足等問題,因此為了兼顧燃油經濟性和動力性能,有效降低三缸機的震動和噪音才是小排量發動機的正確打開方式。

揭秘全新Ecotec發動機:單缸雙噴射造就通用後來居上之勢

通用的工程師們為了改善傳統三缸機在動平衡上的劣勢,採用了多達十二項的靜音減震技術,比如,鐘擺式雙質量飛輪、靜音正時鏈、雙層式油底殼、下沉式可變排量機油泵等。這些技術將通用小排量三鋼渦輪增壓發動機的NVH性能帶到了一個新高度。

通用的小排量渦輪增壓發動機憑藉著單缸雙噴射技術、快速的渦輪瞬態響應能力,優秀的熱管理和NVH性能,造就瞭如今它小排量渦輪增壓發動機的“後來居上”之勢。與其他小排量渦輪增壓發動機相比, 具有更好的散熱能力、更好的NVH性能,同時積碳少、不挑油品(92號即可)等優點,給消費者帶來了實實在在的消費價值。

動力和燃油經濟性的雙提升,讓通用旗下中小型車如虎添翼

為了有效改善油耗和排放,A級及以下級別車型搭載1.5T以下小排量渦輪增加發動機,已經成為行業內的共識。並且1.0T相比上一代的1.5L、1.6L的自吸發動機,1.2T、1.3T相比1.8L的自吸發動機在動力性和燃油經濟性上都表現出了明顯優勢。所以,我們看到了主打運動的福克斯和思域都開始搭載了1.0T的動力總成,408、速騰、卡羅拉等車型開始主打1.2T的動力配置。大勢所趨,通用也將新一代Ecotec 1.0T和1.3T發動機將搭載於旗下即將上市的四款A級車型上,分別是別克GL6、新威朗、新英朗、閱朗等四款車型上。

動力總成的小型化和輕量化是目前的大趨勢,通用對這兩款發動機不僅各種技術上做了創新,而且進行了集成輕量化的設計,1.0T發動機比上代1.5L發動機減輕24公斤,1.3T發動機比上代1.4T重量減輕25kg。重量的降低這本身就可以帶來燃油經濟性的提升,同時改善振動和噪音,另外發動機整體尺寸還更小,這讓它們在空間上更適合A級及以下級別車型搭載。 新一代Ecotec 1.0T和1.3T發動機將分別取代上一代的1.5L和1.4T的動力總成。

而從其賬面參數上就能讓我們感受到這兩款發動機動力性和燃油經濟性的優秀。這一代1.0T發動機最大功率92kW,在2000rpm即可輸出170Nm的最大扭矩,上代1.5L發動機則需要在4000rpm才能達到141Nm的最大扭矩,而且燃油經濟性還提升10%,綜合百公里油耗下降了0.5L(手動)/0.8L(雙離合)。

1.3T發動機最大功率120kW,相比上一代1.4T發動機,在相同轉速下1.3T發動機可輸出230Nm的最大扭矩,1.4T則只有206Nm,動力提升15%,而油耗還下降了5%。

揭秘全新Ecotec發動機:單缸雙噴射造就通用後來居上之勢

而與目前主流的幾款1.2T發動機相比,通用的1.0T發動機在最大功率上都要佔優,僅次於PSA的1.2THP,而即將搭載於GL6上的1.3T發動機在最大功率和扭矩(最大扭矩大,且扭矩平原寬泛)方面全面優於目前已經搭載於速騰、408、雷凌等車型上的1.2T。

綜述:通用全新一代Ecotec 單缸雙噴射發動機相比於上一代的1.5L和1.4T發動機,在動力性和燃油經濟性上的雙提升,讓通用旗下的中小車型如虎添翼。同時憑藉其技術優勢給消費者帶來更優的消費價值,讓即將上市的GL6、閱朗、新威朗、新英朗等車型更容易受到消費市場的青睞。未來五年在中小車型上,小排量+48V或許是一個爆點,通用目前已經具備了一個不錯起點,在48V系統成本全面下降之後,通用或許會在這個領域憑藉小排量渦輪增壓發動機方面的優勢,迎來一個新的市場增長點。


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