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定调小排量发展趋势,解析通用Ecotec发动机

2018-07-13 07:39 作者: 叶白

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。

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。

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。

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。

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?

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。

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%。

如果拿前段时间亲测的别克英朗来说,我个人手机实测百公里加速8.75s(没有专业仪器,仅供参考)。数据比上代英朗的1.4T高是必然的,同时不论是理论数据还是加速时间都要比宝马118i的1.5T三缸版本136马力,220牛·米还要高出不少,所以实际的动力方面大家真的无须担心。

实际的油耗表现还是参考之前英朗的油耗测试。全程62公里,4分之1的城市道路,4分之1的山路以及一半的高速路。高速路段平均时速在110km/h左右,最后实测的表显油耗为5.1L/100km。

借助英朗我们可以很直观的看到通用Ecotec发动机在实际生活中的具体表现,种种数据都在证明这太三缸发动机的技术背书不单单是纸上谈兵,而是的确拥有着真材实料。

最后

纵观全球生态环境的现状,节能环保这个时代大课题已然成为了当今全社会急需认真严肃对待的首要。在这其中,首当其冲的汽车行业正在面临如何去平衡消耗、排放及效率这样的一个大考验,与此同时当下纯电车型在技术的不稳定这些因素都是“逼迫”着厂家继续在传统内燃机上寻找出路。

那么通用的这台全新Ecotec发动机无疑是带了一个好头,以更低的排量,更少的气缸数和更强的动力打破了人们对小排量机型的误解。而随着通用旗下车型的热卖,三缸发动机的车型也将会被越来越多的消费者所认可,毕竟不弱的动力+超低的油耗都是我们所无法拒绝的选项,毕竟在我们的固有认知里,动力和油耗往往都是成正比的关系。

 


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