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高效內燃機時代 什么樣的發動機性能最好?

來源:汽車信息網 | 2019-11-11 07:45:40
在汽車發動機技術發展的百余年間,從誕生時的單缸到4缸,再從4缸到6缸、8缸,乃至更變態的12缸、16缸,工程師不斷通過增加氣缸數量和排量,致力于發動機性能的提升。

中國汽車新聞網訊 本月初我們剛剛喜迎了5G商用時代的到來。可就在廣大消費者還在猶豫該辦哪個套餐的時候,我國已經悄然啟動了第六代移動通信(6G)的技術研發工作。

是不是感覺有點太快了?但其實不光是移動通信技術,任何科技及產業的發展都必須要經過無數次的技術迭代,而且隨著人們需求的增加,迭代速度只會越來越快。

就像自汽車誕生以來,人們對于動力和速度的追求一直心向往之。

在汽車發動機技術發展的百余年間,從誕生時的單缸到4缸,再從4缸到6缸、8缸,乃至更變態的12缸、16缸,工程師不斷通過增加氣缸數量和排量,致力于發動機性能的提升。

不過與移動通信技術不同的是,隨著石油危機以及環保問題越來越受世人的重視,各個國家對于排放標準和油耗的限制也在逐年“迭代”,像我國很多省市地區都已經開始執行國六b排放標準。

相比國五排放標準,國六b排放標準大幅加嚴了污染物排放限值。氮氧化物(NOx)加嚴了77%,顆粒物(PM)加嚴了67%,新增顆粒物個數(PN)和氨(NH3)的限值。顯然,無論是從市場趨勢還是政策走向來看,多缸數高排放的燃油車已經不適合這個時代了。

因此對于各大車企來講,在加快發展新能源汽車的同時,不斷優化燃油發動機的效能才是當下持續促進“節能減排”最有效的舉措之一。

如果將堆疊氣缸數量和排量提升性能看成是一道1+1=2的數學題的話,那么如今廠商們要實現就是1+1>2,這在技術層面上顯然難度更大。

不過,就像當初通用第一個將渦輪增壓器應用到量產汽車上,讓四缸機可以達到六缸機的性能,不斷突破“不可能”正是新技術的魅力。而這一次,上汽通用給出的解決方案則是第八代Ecotec系列發動機。

小排量卻蘊含著大能量

盡管仍有不少人將至少搭載一臺V6發動機看做是一款豪華車或性能車最后的尊嚴,但研究表明,代表發動機性能的標志,不是缸數,而是單缸效率。

對于汽車有所了解的人都知道,發動機提供動力主要是依靠氣缸內的活塞做功,將燃油轉化為機械能,其中單缸排量對于發動機動力性和經濟性的平衡非常關鍵。所以為了讓整個發動機排量達到最佳狀態,上汽通用遵循了“單缸最優”的設計理念。

針對目前中國市場1.0-1.5L的主流排量,上汽通用選擇0.33L和0.45L的單缸排量作為旗下1.0T/1.3T Ecotec發動機的基礎,通過發動機燃燒與架構的優化,兼顧動力性和燃油經濟性的平衡,使發動機最佳有效熱效率達到38%。

可以說,這兩款發動機在目前量產同排量發動機中,均處于領先地位。以“汽扯扒談”之前試駕過的全新一代昂科拉、創酷等車型為例,它們所搭載的1.3TEcotec發動機擁有121kW的最大功率,并可在1500-4000rpm的寬泛扭矩平臺內,輸出高達240N·m的峰值扭矩,零到百公里加速只需8.9s。

要知道,這樣的數據已經超過了大眾1.4T和寶馬1.5T發動機,甚至和主流2.0L發動機相比也不落下風。

而在實際駕駛中,積極的渦輪響應讓車輛起步非常從容。同時得益于寬泛的峰值扭矩平臺,無論是低扭表現還是中后段加速都感受到發動機充盈的動力儲備。此外通過平衡軸、配重、懸置等部位的優化,也很好地消除發動機運轉過程中的不必要的震動,讓車輛行駛質感更加高效、沉穩。

新一代高效內燃機還應具備哪些素質?

如果說“單缸最優”是上汽通用第八代Ecotec系列發動機的首要設計準則,那么基于這一理念,上汽通用還根據不同平臺的需求和具體實際情況,在高效燃燒系統、熱管理技術、低摩擦技術、降低泵氣損失和減重等領域實現了突破。

就比如Tripower可變氣門管理技術,搭載首創的三段式滑動凸輪軸,采用智能多級控制,可以使發動機實現三種模式,特別是在低速低負荷時,可獲得15%的油耗改善。即便是像凱迪拉克XT4的四驅版車型,其工信部綜合油耗也只有7.6L/100km。

同時,國內率先使用的35MPa燃油噴射系統,系統壓力由20MPa提升至35MPa,使燃油霧化效果更好,燃燒更加充分,兼顧了油耗、排放和性能的最佳統一。

此外,1.3T /2.0T Ecotec發動機還搭載了ATM主動熱管理系統,實現快速暖機,也可以隨時保持發動機各個部件的最佳工作溫度,改善油耗,并能在冬天給駕駛艙快速提供暖風,提高用戶舒適度。

再配合增壓水冷中冷WCAC、高壓水冷EGR、智能主動電控碳罐泵等前瞻技術的幫助,第八代Ecotec發動機系列更是將通用在發動機領域的硬實力和技術功底展現無遺。

當然,一套優秀的動力系統不只包括發動機,而通用第八代Ecotec系列發動機的開發正是與變速箱同步進行的,以便更好地滿足客戶對于燃油經濟,舒適平順,駕馭樂趣的不同需求。

就拿與1.3T Ecotec發動機匹配的CVT變速箱來講,它是目前國內唯一一款采用鋼鏈結構的橫置前驅式CVT變速器,可以承受250N·m的最大扭矩。值得一提的是,其轉動節采用了雙轉動壓塊,可以在鏈條彎曲過程中,將動力損失和磨損都降至最小,速比范圍達到7.01。

而這帶來最直觀的感受就是不僅能使車輛的起步更快、提速更順暢,同時還能讓發動機長期處于經濟轉速區間,節省油量消耗。

寫在最后:

現如今,法規對發動機的燃油經濟性和排放提出了更高的要求,然而國人對于動力系統的性能、響應和NVH的表現卻更加敏感。所以也不難想象,消費者未來對于更高效、更節能、更環保以及更智能的產品需求量肯定會越來越大。

那么作為這場發動機技術變革的引領者,上汽通用已經將第八代Ecotec系列發動機全面普及到通用旗下的三大品牌車型當中,而遵循“單缸最優”理念的1.0T/1.3TEcotec發動機更成為了目前小排量發動機市場的中堅力量,為消費者帶來了一種全新、高效的駕乘和用車體驗。

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