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一台怎样的发动机,才够格在小排量涡轮增压阵营里刮起一场旋风?
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一台怎样的发动机,才够格在小排量涡轮增压阵营里刮起一场旋风?

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蔡滔捌

 
 
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2016-04-20
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金庸小说《神雕侠侣》临近结尾有这样一段。周伯通忽道:昔年天下五绝,西毒、北丐与中神通已然逝世,今日当世高手,却有哪几个可称得五绝?
于是,东邪,西毒,南帝,北丐,中神通,变成了东邪,西狂,南僧,北侠,中顽童,而西狂就是杨过。
 
 

这一次华山论剑,廉颇垂垂老矣,城头已然开始变换“大王旗”。
这样的场景几乎出现在每一个行业,比如诺基亚“让位”苹果,而苹果现如今又面临来自三星和华为们的压力。
 
 

汽车的发动机也是如此,从自吸到涡轮增压,从大排量到小排量。一次次的代际过渡中,趋势最终战胜了传统,情怀最终“传位”给技术。
这两年,汽车江湖因为“小排量涡轮增压”的普及,而变得喧嚣鼎沸,也变得杀气腾腾。
喧嚣鼎沸的是,自吸党们的“落日余晖”,杀气腾腾的是,各大厂家或明或暗的技术角力。
先是1.8T挑落了2.0L及以上的自吸发动机,再是1.5T把1.8L和1.6L逼入墙角,以及时下1.0T-1.5T的风头正健,涡轮增压越来越普遍,发动机排量也越来越小。
逐渐习惯的消费者,一面沐浴着“小排量”的政策红利,一面享受着“涡轮增压”的驾驶乐趣。
但小排量涡轮增压发动机的“走红”,并不完全是因为技术驱动,毕竟对主机厂而言,自吸发动机更成熟,成本也更低,真正让主机厂蜂拥抢滩的,则是因为越来越严苛的排放法规。
 
抛开的动辄就要“停产传统燃油车”的欧洲不谈,即便是在政策并不算激进的国内,政策也正在倒逼主机厂做出“抉择”。
新能源车“双积分”、第四阶段燃油限值就像两个金箍,框住了主机厂的走向,也为小排量涡轮增压的普及划出来一片未来。
新能源车“双积分”政策终落地,新能源车2019、2020年积分比例要求分别为10%、12%,新能源积分可以抵消平均油耗负积分。
——按照目前油耗的目标,2020年国内乘用车油耗需要达到百公里耗油5升以内,未来每0.1L油耗不达标,卖一辆车的代价就是1000元。
一旦我们清楚了这一点,就会明白为何本田、丰田、标致、福特都会推出自己的小排量涡轮增压发动机,即便是以操控和性能见长的宝马也不能“免俗”。
然而小排量涡轮增压火热势头之下,并非没有隐忧,如果我们深度分析一下各厂家的销量结构,便会发现小排量涡轮发动机的车型销量很差。
问题出在哪儿?
有人说很多小排量发动机由于是三缸发动机,与生俱来的振动大,噪声响,影响乘车舒适度。比如MINI Cooper整个运转质感都偏于粗糙。再如思域1.0T,噪音和抖动都简直不修篇幅,症状比MINI Cooper严重。
但跟MINI Cooper同一台发动机用在宝马318i上,无论怠速震动,还是高转时的声音,完全没有破绽,而标致308S 1.2T、嘉年华1.0T驾驶质感也与四缸机几乎没有任何差别。
但为什么,还是有很多驾驶起来不错的小排量涡轮增压车型卖不好呢?
显然,问题出在两方面,一是能不能解决好三缸机的振动问题,二是不太合理的产品线设定,导致三缸机与四缸机车型互相打架,造成无谓的内耗。
在这样的大背景下,通用也加入了小排量涡轮增压发动机阵营的“混战”。只不过,通用的举措看起来更加“来势汹汹”。
一是向中国市场提供了全新一代发动机:Ecotec双喷射涡轮增压发动机,同时提供1.0T和1.3T两个排量版本。
二是大胆决定GL6将只有一种排量选择。
 
如果说第一个举措是顺应了节能降排的大趋势,那么第二个举措,不仅凸显出通用对自家技术和产品的信心,更彻底解决了市场中三缸机与四缸机车型内斗的局面,折射出通用贯彻小排量涡轮增压技术路线的坚定意志。
那么,通用的Ecotec双喷射涡轮增压发动机到底有何强悍之处?
 
▲ 全新一代Ecotec 1.3T双喷射涡轮增压发动机
得益于一系列智能机电一体化技术的创新运用,全新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机将以精准控制、纯净运行和强劲动力等核心优势,引领行业动力科技发展趋势。
 
其中,1.3T发动机最大功率120kW,相比上一代1.4T发动机,在相同转速下1.3T发动机可输出230Nm最大扭矩,1.4T则只有206Nm,且1.3T发动机重量减轻25kg,动力提升15%,油耗下降5%。
 
另一款1.0T发动机最大功率92kW,在2000rpm即可输出170Nm最大扭矩,上代1.5L发动机则需要在4000rpm才能达到141Nm最大扭矩,而且1.0T发动机比上代1.5L发动机减轻24公斤,燃油经济性提升10%,综合百公里油耗下降了0.5L(手动)/0.8L(双离合)。
 
▲ 全新一代Ecotec 1.0T双喷射涡轮增压发动机
而在行业内,通用的Ecotec双喷射涡轮增压发动机的参数表现也堪称技术标杆。
 
通过上面的表格,我们可以发现通用Ecotec的1.3T发动机不仅轻松超越市面上所有的1.2T排量发动机,即便和BMW的1.5T相比,全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机也毫无疑问的碾压BMW。
 
而通用Ecotec另一款1.0T发动机的参数表现,也站在业内顶级水准。
行文至此,也许有人会问,为什么通用的Ecotec双喷射涡轮增压发动机会有如此强大的性能表现?
在解读之前,我们先看一个小例子。如果把小排量发动机看成一个火炉,这个火炉因为不够大,进气有限,所以导致柴火不旺。
 
但是我们如果在进气口加上一个风扇,进入的到炉内的空气会变多,炉火会变旺,火炉就像是发动机,风扇相当于涡轮增压器,木柴就相当于汽油。
也许有人会问,一旦火炉在加上了风扇,火虽然旺了,但木柴烧得更多,油耗会不会更大?
这个例子虽然简单,但却非常形象的展示了小排量涡轮增压发动机的技术难点——既要火旺,又要少用木柴,既要动力强劲,又要少用燃油。
鱼和熊掌,在通用汽车全球驱动系统部的工程团队这里可以“兼得”。
在涡轮增压系统这块,全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机采用了电动放气阀涡轮增压和低惯量涡轮增压技术。
 
相比传统气动增压器,电动放气阀涡轮增压技术在各种工况下都可以更智能地控制放气阀,不仅更加精确和快速地建立增压压力,而且可以降低小负荷泵气损失,从而提升低速扭矩,得到快的增压响应,改善油耗。
而低惯量涡轮增压技术最大程度上改善了传统涡轮增压发动机动力输出反应滞后的痼疾;通过低惯量涡轮解决了迟滞问题。使其在1700转时即达到峰值扭矩,满足低转速大扭矩驱动;更来更快的瞬态响应。
 
这就相当于给火炉加了一台“聪明”的风扇,可以根据火炉的燃烧情况设定相匹配的风速,虽然风速决定了炉内火旺不旺,但是木柴有的在上面,有的在下面,如何才能保证每一根木柴都能最大程度的、均匀的接受到风扇带来的空气呢?
对于这个问题,通用汽车全球驱动系统部的工程团队再一次展示出智慧与创新的能力。
而全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机最为重要的科技亮点,来源于其智能双喷DPI技术。
这是是全球首次在增压发动机上采用的一种多点电喷技术,不同于传统电喷一个气缸一个喷油器,而是一个气缸两个喷油器。
双喷喷油器协同喷射能够实现更广的喷射覆盖面积以及更高的燃油雾化率,可以减少燃油湿壁,使喷射的燃油更多地参与燃烧,改善燃油经济性,降低油耗和排放。
根据需要可以实现开阀喷射,冷却缸内混合气,抑制爆震,从而可以采用更高的压缩比来提升了燃油经济性。
这个技术提起来比较玄奥,打个比方就好比我们用炉钩翻动炉内的木柴,把底端没有燃烧充分的翻上去,以便让它们更好的燃烧。
 
因为是一个气缸两个喷油器,比单纯一个气缸一个喷油器,可以让油气混合的更加充分,因此燃烧的也更加充分,自然动力更强,油耗更低。
正是得益于这些创新科技的应用,使得通用全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机最大化平衡了怠速小流量和高负荷大流量的需求,既保证了怠速燃烧的稳定性,也满足了高功率要求。
而且电喷相对缸内直喷而言也不易积碳,可以降低后续保养成本,延长发动机寿命,作为未来面向主流消费市场的车型而言,这些都是用户极为关注的卖点。
 
当然全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机的先进性不仅于此,中置大角度全程可变正时气门系统、智能热管系统、智能点火线圈、智能可变排量机油泵和电子节气门,都让通用全新动力系统实现极高的技术含量。
看到这里,有人也许会说,上面的这些技术解决了小排量涡轮增压发动机动力、油耗,以及低转速区间扭矩不足,那么振动和噪音等NVH课题又该如何解决呢?
在我们根深蒂固的思维里,三缸机的NVH是难以接受的一大痼疾。通用技术团队在全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机上运用12项静音减震措施。
 
除了双层式油底壳、静音正时链、超越交流发电机减震器和无声平衡系统等技术外,还将传统的双质量飞轮升级为钟摆式双质量飞轮,在NVH表现上完全可以比肩传统四缸发动机。
无论你是否是怀念自然吸气的黄金时代,也无论你是否沉迷于涡轮增压那么大的一段扭矩平原,小排量涡轮增压发动机就如同Win10取代XP一样,成为未来不可抗逆的趋势。
 
文章的结尾,我想起古龙对于杨过的评价“杨过无疑是所有武侠小说中最可爱的几个人中之一”。
或许,通用Ecotec双喷射涡轮增压发动机也是最好的小排量发动机,甚至都没有之一。
 
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