GL6的心臟 解析上汽通用新三缸發動機
前不久,上汽通用別克品牌發布了兩款車型的官方地圖:別克郎悅和別克GL6(查成交價|參配|優惠政策),分別是緊湊型旅行車和緊湊型MPV,這兩款車都是為家庭用戶開發的。說到這里,你可能想問:為什么突然推出兩款這樣的“歐洲車型”?真的是大眾羨慕的對象嗎?另外,1.0T/1.3T兩款三缸發動機是怎么回事?不知道是不是吃醋了,這兩款三缸發動機確實值得關注。
○小排量三缸的趨勢正在悄然興起。
在這個排量遞減的時代,不知道什么時候越來越少的氣缸成為了“流行趨勢”。八缸變成六缸,六缸變成四缸,四缸變成三缸。我知道你和我一樣想說說自己的感受,想知道這三個缸抖不抖,但這都是被迫的。誰告訴“環保主義者”排量越低越環保?
即使你不能再接受三缸發動機,你也無法阻止他們年復一年獲得好評的事實。在這些榮譽的背后,三缸發動機正一步步被市場接受,排量更低,燃油效率和經濟性更好。相比情懷,更能適應當下環境的發展,廠商也更愿意將其作為研發重點,裝配在各種小型緊湊型轎車上。
○上汽通用1.0T/1.3T發動機概述
說到這里,我們回到今天的主角:上汽-通用1.0T/1.3T三缸發動機。作為上汽-通用“2020戰略”的一部分,為了應對即將到來的新環保法規政策,這兩款發動機將陸續在部分國產別克、雪佛蘭車型上進行裝配,未來該系列將會有1.3L自然吸氣發動機。
根據上汽通用的產品規劃,上汽通用將在2021年前后徹底淘汰現有的1.3L、1.5L和1.4T發動機產品。從數據來看,新三缸發動機的各項參數都有一定程度的提升,排放和油耗也有一定程度的優化。
“雙噴射”系統+進氣歧管的優化設計
我們看到“雙噴射”系統,總是第一時間想到“電噴+DI”的結構。但事實上,這次裝配在新三缸發動機上的“雙噴射”系統,其實是一套“雙電噴”系統,而不是我們所知道的混動噴射系統。
放棄直噴似乎不符合大趨勢,那么他們是出于什么原因放棄直噴結構設計的呢?缸內直噴的一個主要特點是:直噴最大的優點是可以精確控制空燃比,使發動機在中高速范圍內獲得更好的動力性能。但由于汽油直接霧化進入氣缸的做法,汽油在蒸發過程中會吸熱,導致在冷態或低負荷運行下燃燒不充分的問題,進而導致積碳,影響整機的可靠性和排放,后期使用成本也會相應增加。
與傳統的單歧管噴嘴噴射相比,雙噴嘴噴射具有更好的霧化效果,這種設計可以拓寬燃油噴射范圍:怠速時,燃油噴射與單噴嘴相似,但在全功率輸出時,可以獲得更多的燃油噴射。從結構設計來看,為了達到類似于直噴發動機的輸出功率和經濟性,這款發動機還縮短了噴油器與氣缸之間的距離。
基于以上考慮,為了滿足中高速供油,他們在此階段改用雙歧管噴射策略,而不是直接噴射。據該工程師介紹,下一代三缸發動機將在此基礎上增加一套直噴系統,如何克服直噴結構帶來的這些問題將成為下一代三缸發動機的主要研發核心。
新發動機技術細節實拍解析○小慣性渦輪+電控內泄壓閥
小排量發動機的“好朋友”是什么?小慣性渦輪絕對是其中之一。我在發動機技術文章中不止一次講過小慣量渦輪的優缺點,但總結起來就是易推易動,低扭矩來得快,滯后小,但滿載增壓效果有限,高速較弱,適合城市工況。
○雙VVT可變定時調節
這不是什么新鮮事。VVT可變正時調節技術是通過改變凸輪軸正時來實現發動機在不同工況下更好的燃油效率和經濟性。
○輕量化和熱機/散熱優化
有人會說,如果從四缸換成三缸,重量肯定會小。直覺上是這樣的,但是在從四缸換到三缸的過程中,很多零件并不會因為減缸而變少變輕,所以發動機減重還是有一些門道的。
更輕的發動機不僅有助于減輕整車重量,還能給車輛前部帶來更輕的重量,因為這類發動機主要裝配在前驅車上。理論上,前后配重的分布也有一定程度的改善,對車輛的操控性有一定的積極意義。
當然,考慮到成本,目前發動機還沒有采用一體化閉式水道設計,但傳統的氣缸套設計已經取消。應該說,未來在熱管理方面還有進一步優化空的空間,以達到更高的效率。
○水路和油泵的優化設計
為了優化快速熱機性能和散熱性能,發動機還對其缸蓋位置的水道進行了優化,在缸蓋水道采用了橫流式設計,可以實現對缸蓋更均勻的溫度控制,并在缸體水道位置增設了第二個溫控器,在冷機低溫時關閉,配合一體化排氣歧管設計,發動機功能更快。
○噪聲和振動優化:NVH水平與四缸發動機相當。
NVH一直是三缸發動機的缺點。對于現在任何一個生產三缸發動機的品牌來說,如何優化這三個方面都是一個難題。那么上汽通用做什么來優化NVH呢?
據該工程師介紹,以1.3T發動機為例,這款發動機的NVH水平已經可以媲美上汽通用目前的1.4T發動機。但從NVH數據來看,這款新型三缸發動機的NVH性能暫時無法超越1.4T四缸發動機,實際上可以達到“相差不大”的水平。至于實際的NVH表現,我們就等GL6和郎悅的測試了,不管是騾子還是馬,到時候真相就水落石出了。
總結:
為了應對日益嚴苛的排放油耗法規,從四缸到三缸,這不僅是大勢所趨,更是每一個細節都要“斤斤計較”。麻雀雖小但五臟俱全,這個時代的三缸機早已告別了當年的面貌。是真正集中技術的本質,也是未來各大廠商真正爭奪技術的核心挑戰之一。如何解決排量小、功率大、排放低、功率低、NVH性能好、重量輕的問題,每一點都是值得各大汽車企業優化推敲的小細節。
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