[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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上汽通用推全新1.5T发动机,四缸机依旧“永远的神”汽车电气化的大趋势下,可以预见未来“三缸机”或“四缸机”,将成为燃油发动机最终的存在状态。
在大众坚持四缸机、日产SUV启用三缸机、丰田小心试水的趋势下,作为美系车中坚力量之一的通用汽车,它会选择哪种发动机结构?
近日,一则来自上汽通用汽车官宣的全新1.5T 四缸发动机消息,为我们揭示了通用汽车小排量涡轮增压发动机的技术路线。
经历了过去的四缸1.5T,三缸1.3T,到再次回归全新四缸1.5T,通用和上汽通用汽车对于小排量发动机的技术趋势,可以说是最有发言权的。
相比市场搭载同类技术的发动机,通用全新四缸1.5T都有哪些亮点?这篇文章将帮你揭晓。
通用涡轮增压发动机技术回顾
在涡轮增压发动机领域,通用发动机技术完全不亚于主流德系发动机,甚至有些优化设计,就是避免出现和德系发动机类似的BUG。
EA888、B48、M264这几个型号,是德系2.0T发动机的典型代表,可以说基本代表了主流的发动机技术。
其实,在2.0T发动机技术阵营里,通用发动机也是不可忽视的技术派代表。比如LTG、LSY等系列,不仅动力强劲,在核心技术上拥有高压中置直喷,可变缸等技术。
在可靠性方面,你也很少听到通用2.0T发动机出现“烧机油”“机油乳化”“烧冷却液”等德系发动机普遍存在的问题。尤其是德系惯用的2.0T高低功率策略,在通用则一视同仁,给消费者留下很正面的印象。
有了“大排量”涡轮增压发动机的技术储备,在小排量涡轮增压技术领域,通用同样拥有技术优势。
比如早期的英朗GT/XT,手动“小钢炮”科鲁兹,都搭载一具1.6T发动机。凭借欧系底盘(都是脱胎欧洲研发中心),加上强劲的动力,成为上汽通用汽车紧凑型轿车领域的核心产品。
而在2013年左右,通用又发布了1.5T SIDI发动机,这具发动机依然装备在君威等车型。尤其是中置直喷技术,高压燃油泵,优于当时普遍采用的倾斜布置喷油嘴,在喷油压力、热效率等方面都要领先大众EA111。
四大亮点看四缸发动机
1、四缸机并非妥协而是择优选优
近日,通用发布的全新1.5T发动机,最大的优势还是回归四缸布局。
可以看到,在国内市场三缸机的综合产品力再强,也会败给舆论,所以回归四缸机是一个绝对正确的选择。
与其优化三缸机,不如直接挖掘四缸机的潜力。在单机成本方面,三缸发动机采用一系列减振措施,包括配重、平衡轴、低惯性飞轮等设计,最终的单机成本并没有低于四缸机。
四缸机在启动振动、低速行驶振动控制方面,从结构就有先天优势,综合这些结构差异的优劣,通用最终还是回归四缸1.5T。
2.针对国6B的稳定性和适应性
对于新发动机,消费者最关心的还是稳定性,这也是通用发动机从前几代产品继承的口碑和优势。
而在国6B的大趋势下,发动机的稳定性再次受到关注,某车企SUV就因为安装燃油颗粒物捕捉器,而问题不断。纠其原因还是因为喷油压力、颗粒捕捉器布局在排气低温区,并保留多点电喷等多种问题综合导致的。
通用全新1.5T发动机采用了35Mpa燃油喷射压力,而有些发动机依然在国6B时代采用22Mpa 的喷射压力,就导致燃油雾化程度不足,燃烧后的颗粒物容易堵塞颗粒物捕捉器等弊端。
采用独立高压缸内直喷而非双喷射、其次通过颗粒物捕捉器的燃烧工况设定,通用全新1.5T完全可以避免让车主刻意去“拉高速”。
3.动力参数更宽泛
小排量涡轮增压最典型的代表,是大众EA211 1.4T,可带来150Kw与250牛·米的扭矩输出;本田1.5T可输出177-193Kw与220-260牛·米;以现代为代表的1.5T甚至突破200Kw大关。
在整个2020-2021年发布的1.5T发动机当中,突破200+Kw成为新一轮小排量涡轮增压发动机的技术趋势。
全新通用1.5T发动机动力输出范围在135-155Kw,最大扭矩在250-270牛·米之间,整个发动机的额定输出范围非常宽泛。最高210.8马力的标定,更是超越早期的1.8T与2.0T发动机。最大270牛米的扭矩参数,与2.0T低功率奔驰M264发动机接近,并超过宝马2.0T B48低功率版本。
4.高智能ECM芯片性能
通用全新四缸1.5T发动机拥有自研的ECM芯片,强劲的算力可以应付发动机更加精确复杂的运转工况。它还拥有电气化模块,包括对48V、混合动力的支持,在可拓展性方面也优于同级。
根据官方资料显示,全新发动机还支持全生命周期OTA远程升级。也就是说,你可以像升级显卡驱动优化显卡性能一样,来实现对ECM芯片的升级,从而带来更好的发动机性能。
ECM芯片的提升,能带来迅捷响应,多核心、高带宽、高加密性等硬件优势。强劲的硬件性能即使通过OTA升级,ECM芯片在很长的用车周期内,算力依然能满足软件需求。
这些性能的提升,带来了ATM也就是主动热管理系统的提升。一直以来,热效率都是发动机技术竞争的核心,通过优化热管理系统,可以大幅提升发动机在不同季节气候环境下的燃烧效率。
红点观察:
如今车企动不动就官宣停止研究燃油发动机的趋势下,燃油发动机技术的发展何去何从,成为很多车企思考的话题。
在燃油发动机潜力未尽,电动车还不完善的、氢能源路还很长的前提下,持续优化燃油发动机,依然是不可忽视的。而小排量涡轮增压发动机,在可行性、成本、技术方面对于车企和消费者来说,是综合性最好的选择。
回顾小排量涡轮增压发动机的10年之路,除了大众EA111与EA211系列,通用汽车占据的市场份额也不可小视。全新四缸1.5T发动机,将为通用和上汽通用,在后燃油机时代的技术竞赛中,提供持续领先的能力。而一具发动机通过模块化设计理念,就可以满足不同动力需求,还能增加混合和轻混模块,这对于成本和生产效率来说,都是一次巨大变革。