[爱卡汽车 科技频道原创]
全球汽车行业正面临节能环保这一大课题。当下，新能源车技术有待优化，距全面满足社会需求仍有距离，传统内燃机仍需履行使命。在这样的背景之下，不少汽车厂商依然投入巨资研发先进的发动机。这些新一代的发动机更加强劲，同时也更节能环保，通用的第八代Ecotec系列发动机就是一个典型的例子。
Ecotec系列发动机家族具有光辉的历史，在动力排放各方面出色的表现，并连续四年获得沃德十佳荣誉，这些发动机中有自然吸气，有增压，排量有1.4L，有2.0/2.4L的。
目前驱动系统面临更加严苛的两个方面挑战。从法规角度来说，对发动机的燃油经济性和排放提出了更高的要求。从客户角度来说，中国客户对于动力系统的性能、响应和NVH的表现更加敏感。Ecotec系列发动机如何应对这些挑战？
上汽通用第八代Ecotec系列的发动机，是Ecotec系列发动机家族的传承和发展。拥有2.0T、1.3T还有1.0T三种排量标准。与其匹配的是CVT、9AT和10AT的变速箱，这些变速箱也是与第八代Ecotec系列发动机同步开发的。上汽通用给整车交付的不是独立的发动机或变速箱，而是交付驱动系统集成。同时，企业将结合整车条件，对各项性能都进行了优化，使整车动力性，燃油经济性，排放都得到了改善，并满足不同消费者的需求。
而在设计过程中，通用汽车工程研发团队在第八代Ecotec系列发动机架构设计时，根据整车各平台车型的需求，按家族化，模块化设计思路，布局不同排量发动机，再基于单缸最优理念，进行单缸机燃烧系统开发和多缸机的设计。所以Ecotec系列的各款发动机虽然排量、气缸数不一样，但是很多技术参数是一样的，并且都能全面满足国六B排放/北美ULEV50的法规。
同时，通用汽车在提高发动机热效率发面投入了巨大的人力物力，开展了大量的发动机新技术研发工作，第八代Ecotec系列发动机家族拥有很多先进的技术特征，这里只罗列了14项技术，涵盖了高效燃烧系统，热管理技术，低摩擦技术，降低泵气损失和减重等领域。
根据不同平台的需求和具体实际情况进行配置。这些技术对提高发动机热效率效果明显，比如1.0T发动机最佳有效热效率达到38%。这在目前量产同排量发动机中处于领先地位。
第八代Ecotec系列发动机有非常丰富的先进技术，下面就为大家逐一介绍。
首先是tripower技术。这项技术源自6.2L V8发动机主动燃油管理技术，这款V8发动机是今年获得“沃德十佳发动机“，tripower技术可以使发动机实现三种工作模式。可以在全工况不同区域都能获得降低燃油消耗率的效果，特别是在低速低负荷，可获得15%的油耗改善。
其次是35Mpa高压直喷燃油系统。此技术也是在国内率先使用。喷雾燃油粒子直径达到8微米，使燃油雾化效果更好，燃烧更加充分。可进行多次喷油，实现燃油耗、排放和性能的统一。
增压中冷WCAC，与传统增压后空空中冷技术相比，进气系统容积减少70%,发动机低速扭矩响应提高15%。
ATM主动热管理系统，关键零部件有：电子水泵+冷却液控制阀。根据需求，发动机ECU直接控制水泵转速和冷却液控制阀的角度，可以单独对缸体/缸盖/IEM/变速箱机油/暖风等回路进行温度和热量管理，从而改善油耗，保护发动机，也可以在冬天给驾驶舱快速提供暖风，提高客户舒适度。
高压水冷EGR，这项技术是在我们国内是首次在涡轮增压气上面，他可以达到20%到25%，整个工况可以达到1%到2%。
智能主动电控碳罐泵，这项技术也是在全球首次应用，可以在全部运行工况下，对燃油蒸汽进行抽吸，使蒸汽进入进气系统参与燃烧，对整车的蒸发排放和燃油经济性都有改善。在降低NVH方面，采用平衡轴系统，声学包，减震轮等12项技术，全面提升NVH降噪减振表现。
第八代Ecotec系列发动机的开发是与变速箱同步进行的，所以发动机与变速箱的匹配更好，整套驱动系统可以满足客户对于燃油经济，舒适平顺，驾驭乐趣的不同需求。
第八代Eecotec 1.3T发动机，与CVT或9AT相匹配，可以满足不同用户的不同需求。在5000rpm就爆发出121kw额定功率，在1500-4000转可以维持240N.m的最大扭矩；搭载这款发动机的昂科拉 GX百米加速小于9s; 与上一代车型相比，整车燃油经济性最多可改善16%以上。
跟上一代的车型相比。GM 产品采用业内最严苛的测试规范与标准，发动机产品需要经过一系列的材料，零部件，子系统，发动机台架试验，还需要经过高原，高温，高寒，高湿，高腐蚀等工况整车耐久性试验，保证产品的可靠性和耐久性。有了这些规范和标准作为支撑，让上汽通用有十足的底气为消费者提供8年或16万公里的超长质保。
编辑点评：尽管新能源势头正猛，但内燃机依然有很大的潜力。通用的第八代Ecotec发动机就为我们展现了如何通过技术的进步来提升发动机的各项性能。也许在不久的将来，内燃机将重新成为发展趋势。
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通用汽车第八代Ecotec发动机 | 解析作为业内首批从设计源头前瞻全球范围严苛排放标准进行正向开发的机型，第八代Ecotec系列发动机采用业界领先的单缸最优开发理念和全新模块化架构设计，荟萃众多首创前沿驱动科技与智能机电一体化技术，大幅提升了效率，全面满足“国六B”和北美ULEV（超低排放标准）50等严苛排放标准，引领行业发展趋势。
第八代Ecotec发动机具有多种排量衍生，包括2.0T、1.3T、1.0T三款直喷涡轮增压发动机，实现了创新智能驱动技术的跨平台共享，具有高效动力、低油耗、低排放等突出优势，为消费者带来“更性能、更智能、更节能、更环保”的用车新体验。
Tripower可变气门管理技术
在全新升级的通用汽车DFM动态燃油管理技术的支持下，第八代Ecotec发动机系列的四缸机型搭载了先进的TriPower可变气门管理技术，全球首次配备三段式滑动凸轮轴，配合执行器、位置传感器、燃油喷射系统和电子控制单元，实现了智能控制下的多级“变缸”功能。发动机可在“四缸高性能模式”、“四缸经济模式”和“两缸超经济模式”间平滑切换，可提升燃油经济性最高达15%，充分满足用户对澎湃动力和节能环保的兼顾需求。让客户用一台发动机的费用可享受三个不同型号的发动机体验：
- “四缸高性能模式”开启时，Tripower可变气门管理技术感知到发动机需要输出更大的扭矩，从而为驾驶员提供更多动力。高气门升程使发动机的进气量达到最大，再配合喷油量和点火时刻的调整，发动机迅猛澎湃的动力喷薄而出；
- 而当驾驶模式变得温和时，Tripower可变气门管理技术判断发动机只需要中等负荷运行，发动机会切换到“四缸经济模式”进行工作。此时，气门升程仅打开全升程的一半，燃油经济性可提升5%；
- 而在“两缸超经济模式”下，系统则判断发动机只需要很小的扭矩维持平衡。两个汽缸将停用，发动机容量减半，以实现最高效率，节省多达15%的燃油。
35Mpa高压直喷系统
全球领先、国内率先使用35Mpa高压直喷系统，通过增加油轨壁厚，升级高压油管材料牌号和高效的高压油泵，满足燃油系统更高压力需求，同时静音水平媲美20Mpa燃油系统；喷油器使用最新激光打孔技术，大幅提高了打孔精度，确保了喷雾性能的一致性。此外，每个单件完成近5亿次循环耐久试验及多种油品的适配性试验，确保燃油系统的可靠性。
35MPa高压直喷使燃油雾化效果更好，燃油粒子直径达到8微米，仅为普通人头发直径的五分之一，燃烧更加充分，热效率更高，同时降低微小颗粒排放数量和质量，满足国六排放标准。
ATM主动热管理系统
全球首创采用电子水泵+电控球阀模块组成的主动热管理系统，结合发动机分流式水套设计，通过ECU直接控制水泵转速及智能热管理模块的球阀角度，可以智能、精确控制冷却系统各环路的流量，进而满足对系统热量的精确管理，实现快速暖机，机油加热，停机冷却的功能。
电动放气阀涡轮增压器
在全工况下都可以精准控制放气阀的开启时刻及开度，不仅更加精确和快速地建立增压压力，并且可以降低小负荷泵气损失，改善油耗，在性能上兼顾低速高扭矩和高速大功率，同时还可以增加启动时排气温度，有利于催化器起燃和排放。涡轮增压器的涡壳材料采用奥氏体不锈钢设计，可支持持续排温980°C，最大排温高达1030°C。
智能主动电控碳罐泵
全球首次应用电子泵，实现汽油蒸汽由传统的被动脱附升级为主动脱附，通过发动机标定控制的优化，使得油箱油气抽吸在发动机全部运行工况下都能进行，实时冲洗碳罐，同时为蒸发排放系统额外建立7kPa的压差，使得燃油蒸汽更快进入进气系统参与燃烧，令蒸发排放大幅降低(67%)，满足“国六B”及全球最严厉的加州蒸发排放法规要求。该系统具备低功耗、高转速(可达43,000RPM)、自润滑、自冷却等特点，发动机标定诊断系统能根据压差，转速信号对碳罐泵进行智能诊断。
全可变排量机油泵
在满足发动机对机油流量和压力的需求，保证各系统润滑条件的基础上，所有工况下尽可能降低油泵功率，实现发动机最低机油量供应，降低油泵功率消耗，并降低机油在系统中摩擦功。相比传统不可变油泵，降耗2%～5%，并改善了NVH表现。
电动放气阀涡轮增压器
可变气门正时系统可调节凸轮轴相对曲轴的相位，从而改善燃烧。可使发动机在不同工况下，工作在高效区间，保证良好的燃油经济性。系统采用中置式，是目前市场上较为先进的技术，具有更快的调节速度。进气侧采用TA技术，排气侧采用CTA技术，利用凸轮轴轴承摩擦产生的负扭矩来驱动可变气门正时系统，降低对机油压力的需求，加快可变气门正时系统的响应速度，并进一步降低发动机油耗。
高压水冷废气再循环系统
1.0T机型上搭载的高压水冷废气再循环系统在国内涡轮增压发动机中首次搭载。其从增压器前通过电磁阀精确按需导出燃烧废气，冷却后再次输入燃烧室，参与燃烧过程。冷却后的废气在燃烧中能有效降低泵气损失和燃烧温度，显著提升油耗。
领先静音科技
第八代Ecotec发动机系列采用了10余项业界领先静音科技，令该系列发动机达到了在动力性、油耗排放和NVH静音减振性能上的全方面综合出色表现。
平衡轴系统：弹性啮合面处理，消除敲击噪音。其中，2.0T机型采用“双轴平衡轴系统”，以平衡二阶往复惯性力；1.3T则采用“单轴无声平衡轴系统”用来平衡一阶往复惯性力矩，均能有效降低发动机振动。
下沉式可变排量机油泵：非曲轴直接驱动以降低油泵转速波动；静音链系统设计代替传统齿轮驱动减小噪声。
静音平衡链：小节距设计，表面弹性处理，传动更柔和，冲击更小，运转更加平稳，上佳的噪声表现。
发电机解耦减振器：优化轮系内的减振器，可抑制轮系的转速波动，减少振动噪声。
凸轮组件：液压挺柱消除气门间隙，改善气门敲击；优化的轴承间隙，减小轴承噪声；优化的轴承座结构，减小受载变形。
涡轮增压器：转子动平衡控制优化；执行机构间隙控制减小敲击；废气旁通阀减振装置减小压力脉动。
降噪减振带轮：更低的模态频率避免共振，更低的辐射效率改善噪声。
油轨及声学罩：脉动阀针优化减小敲击，圆形油轨降低辐射噪声；聚氨酯泡沫声学罩。
发动机罩盖及双层式油底壳：采用复合材料隔音处理，具有高效的声学性能。
智能化制造：
第八代Ecotec发动机采用通用汽车严格的全球制造标准。随着先进数字化工作平台和虚拟仿真技术应用，工艺开发质量和效率进一步提升。
数字化工作平台和虚拟仿真技术：提升工艺开发质量和效率。
严苛的零件质量控制：
平衡轴/机油泵集成总成及滑动式凸轮轴及罩盖总成采用全自动高精度扭矩和振动检测（精度达到0.01Nm），确保装配质量
采用等离子涂胶表面处理，提高零件表面清洁度，进而提高密封性
采用质量定心法进行曲轴动平衡控制，一次通过率至100%，确保产品质量
质量精确追溯—缸体、缸盖和曲轴机加工过程参数质量全追溯：
在机加工零件制造过程中，每个零件都安装单独唯一的追溯芯片，从而可以记录下零件在制造过程中的每个工序的加工状态和参数，实现零件加工过程参数全追溯，确保产品加工过程质量全可控。
