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拆解全球首款双喷射技术涡轮增压发动机
双喷射技术,涡轮增压发动机   发布时间:2017-10-13

随着能源革命的持续推进,新能源汽车发展绝对是风头正劲,但是传统内燃机仍在相当长一段时间内占据主要地位。因此,如何在传统内燃机上实现节能减排是各大车企的首要目标。从近些年各大厂商陆续推出的发动机可以看出,小型化、提升单缸效率成了主流的选择。1.4T、1.6T已不罕见,更有甚者,本田、PSA、福特等厂商推出了1.2T乃至1.0T的小排量涡轮增压发动机。

9.29日,通用在国内也发布了新一代小排量涡轮增压发动机—Ecotec 1.0T/1.3T发动机。在未来,其分别会取代现今通用旗下雪佛兰、别克车型上所搭载的1.5L/1.4T发动机。

首发车型

这两款发动机将会首先搭载在别克旗下全新的旅行车——阅朗、及家用MPV——别克GL6上。据悉,别克阅朗将会搭载高低配版本上分别搭载这两款1.3T及1.0T发动机,而别克GL6将会搭载1.3T发动机。

1.0T双喷射涡轮增压发动机的最大功率为92kw,在2000rpm时就可输出最大扭矩170N·m。如今通用的1.5L自然吸气发动机,其最大功率84kW,最大扭矩141N·m则需要在4000rpm的条件下才能做到.而且1.0T发动机比上代1.5L发动机减轻了24kg,与此同时百公里加速可以提升1秒。

1.3T双喷射涡轮增压发动机的最大功率为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230N·m最大扭矩;1.4T则只有206N·m。并且1.3T发动机重量减轻25kg;同样的,1.3T发动机的百公里加速可以做到在10s以内。

   同时,这两款发动机在动力更好的情况下,燃油经济性也比上一代产品提高了5%—10%,综合工况百公里油耗分别仅为4.9L和5.8L。

下面从技术角度来看看通用这两款全新发动机都有哪些黑科技藏身?

1双喷射技术

作为这两款新发动机的最大亮点,通用全新的“智能双喷DPI”技术是全球首次将双喷射技术使用在涡轮增压发动机上。不同于传统电喷一个气缸一个喷油器,新发动机采用一个气缸两个喷油器。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。

其次,喷油器可以在需要的时候开阀喷射,冷却气缸的混合气从而抑制爆震。而为什么没有采用时下流行的缸内直喷?诚然,缸内直喷对于冷却混合气抑制爆震、精准喷油提升燃烧效率都有着一定的益处,但低负载时的微粒排放和后期带来的积碳问题也都是不容忽视的存在,因此双歧管喷射可以说是较为经济实际的折中办法。

2电控泄压阀+低惯量涡轮增压技术

相比传统气动增压器,电控泄压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。

同时,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。

3中置式DVVT

全新的Ecotec发动机采用了中置式DVVT双可变正时系统,通过电磁阀直接布置在凸轮轴上,缩短油路长度,大幅提高相位器响应速度,从而可以更迅速响应气门最优开启时刻,进排气门相位都可以独立控制,控制发动机在高低转速均能地保证最佳进排气效果。可以看到,燃油经济性的提升是不断通过各个零部件的共同作用达到聚沙成塔的效果。

4 DLC活塞涂层

活塞环采用了低张力DLC涂层,DLC即为类金刚石的非晶态薄膜,具有比钢材更高的硬度和耐磨性但摩擦因数却很低,相比一般PVD涂层,硬度提升了100%,耐磨性提升了80%。

5紧凑、轻量化设计

  全新一代Ecotec发动机采用全铝结构的紧凑设计,同时将排气歧管集成在缸盖上的一体化设计,使整体布置更为紧凑,达到更好的轻量化效果。

  缸体和缸盖上下分离并设置两个节温器,能够更精准高效地控制温度。缸体的节温器在发动机冷启动时关闭,加快暖机改善排放。相比传统的纵流式,缸盖采用横流式冷却可以使冷却液同时流经各个气缸降低关键区域热负荷。

全新一代Ecotec发动机在设计阶段就改变了传统的家族系列设计概念,放弃传统的发动机通过缸径冲程改变实现排量变化,而采用通过最优的单缸燃烧,最优单缸结构来搭建模块化平台,在以后就可以像搭积木一样设计各种排量的发动机。

具体到这1.0T/1.3T发动机上,全方位的紧凑设计和全铝结构让整体的质量实现大幅减重。将排气歧管集成在缸盖上的一体化设计,能够有效减重1-2kg,增压器和三元催化器紧凑布置,有效提升了排放水平,尾气处理效率更高。进气歧管运用了符合材料,使得1.3T发动机相比现款英朗搭载的1.4T发动机的质量下降20%,达到25kg。

6静音、减振技术

  三缸发动机在减震及静音方面的表现是目前用户最为关心的问题,通用在新发动机上采用了钟摆式双质量飞轮,在传统的双质量飞轮上增加一个吸振器,其中的呈钟摆型的离心摆往复作用,反向抵消并削减了从来自发动机侧主动飞轮的扭转振动,进一步抑制输出给整车的振动。

小编结语

  为了应对日益严苛的环保法规,发动机经历了一系列技术升级,六缸变四缸,四缸变三缸......三缸发动机由于在一开始便给人们差的错觉,因而如今车企发展三缸机无疑是一次巨大的冒险。但不可否认,随着大量资金和工程师们心血的投入,三缸机在未来也一定可以被人们所接受,让我们拭目以待。

(汽车工艺师根据新浪汽车、易车网等资料整理,转载请注明出处)


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