GL6的心脏 解析上汽通用新三缸发动机

2021-12-23 18:30:38 作者:问答叫兽
发动机概述与为何不用直喷

前不久,上汽通用别克品牌发布了两款车型的官方地图:别克郎悦和别克GL6查成交价|参配|优惠政策),分别是紧凑型旅行车和紧凑型MPV,这两款车都是为家庭用户开发的。说到这里,你可能想问:为什么突然推出两款这样的“欧洲车型”?真的是大众羡慕的对象吗?另外,1.0T/1.3T两款三缸发动机是怎么回事?不知道是不是吃醋了,这两款三缸发动机确实值得关注。

○小排量三缸的趋势正在悄然兴起。

在这个排量递减的时代,不知道什么时候越来越少的气缸成为了“流行趋势”。八缸变成六缸,六缸变成四缸,四缸变成三缸。我知道你和我一样想说说自己的感受,想知道这三个缸抖不抖,但这都是被迫的。谁告诉“环保主义者”排量越低越环保?

即使你不能再接受三缸发动机,你也无法阻止他们年复一年获得好评的事实。在这些荣誉的背后,三缸发动机正一步步被市场接受,排量更低,燃油效率和经济性更好。相比情怀,更能适应当下环境的发展,厂商也更愿意将其作为研发重点,装配在各种小型紧凑型轿车上。

○上汽通用1.0T/1.3T发动机概述

说到这里,我们回到今天的主角:上汽-通用1.0T/1.3T三缸发动机。作为上汽-通用“2020战略”的一部分,为了应对即将到来的新环保法规政策,这两款发动机将陆续在部分国产别克、雪佛兰车型上进行装配,未来该系列将会有1.3L自然吸气发动机。

根据上汽通用的产品规划,上汽通用将在2021年前后彻底淘汰现有的1.3L、1.5L和1.4T发动机产品。从数据来看,新三缸发动机的各项参数都有一定程度的提升,排放和油耗也有一定程度的优化。

“双喷射”系统+进气歧管的优化设计

我们看到“双喷射”系统,总是第一时间想到“电喷+DI”的结构。但事实上,这次装配在新三缸发动机上的“双喷射”系统,其实是一套“双电喷”系统,而不是我们所知道的混动喷射系统。

放弃直喷似乎不符合大趋势,那么他们是出于什么原因放弃直喷结构设计的呢?缸内直喷的一个主要特点是:直喷最大的优点是可以精确控制空燃比,使发动机在中高速范围内获得更好的动力性能。但由于汽油直接雾化进入气缸的做法,汽油在蒸发过程中会吸热,导致在冷态或低负荷运行下燃烧不充分的问题,进而导致积碳,影响整机的可靠性和排放,后期使用成本也会相应增加。

与传统的单歧管喷嘴喷射相比,双喷嘴喷射具有更好的雾化效果,这种设计可以拓宽燃油喷射范围:怠速时,燃油喷射与单喷嘴相似,但在全功率输出时,可以获得更多的燃油喷射。从结构设计来看,为了达到类似于直喷发动机的输出功率和经济性,这款发动机还缩短了喷油器与气缸之间的距离。

基于以上考虑,为了满足中高速供油,他们在此阶段改用双歧管喷射策略,而不是直接喷射。据该工程师介绍,下一代三缸发动机将在此基础上增加一套直喷系统,如何克服直喷结构带来的这些问题将成为下一代三缸发动机的主要研发核心。

新发动机技术细节实拍解析

○小惯性涡轮+电控内泄压阀

小排量发动机的“好朋友”是什么?小惯性涡轮绝对是其中之一。我在发动机技术文章中不止一次讲过小惯量涡轮的优缺点,但总结起来就是易推易动,低扭矩来得快,滞后小,但满载增压效果有限,高速较弱,适合城市工况。

○双VVT可变定时调节

这不是什么新鲜事。VVT可变正时调节技术是通过改变凸轮轴正时来实现发动机在不同工况下更好的燃油效率和经济性。

○轻量化和热机/散热优化

有人会说,如果从四缸换成三缸,重量肯定会小。直觉上是这样的,但是在从四缸换到三缸的过程中,很多零件并不会因为减缸而变少变轻,所以发动机减重还是有一些门道的。

更轻的发动机不仅有助于减轻整车重量,还能给车辆前部带来更轻的重量,因为这类发动机主要装配在前驱车上。理论上,前后配重的分布也有一定程度的改善,对车辆的操控性有一定的积极意义。

当然,考虑到成本,目前发动机还没有采用一体化闭式水道设计,但传统的气缸套设计已经取消。应该说,未来在热管理方面还有进一步优化空的空间,以达到更高的效率。

○水路和油泵的优化设计

为了优化快速热机性能和散热性能,发动机还对其缸盖位置的水道进行了优化,在缸盖水道采用了横流式设计,可以实现对缸盖更均匀的温度控制,并在缸体水道位置增设了第二个温控器,在冷机低温时关闭,配合一体化排气歧管设计,发动机功能更快。

○噪声和振动优化:NVH水平与四缸发动机相当。

NVH一直是三缸发动机的缺点。对于现在任何一个生产三缸发动机的品牌来说,如何优化这三个方面都是一个难题。那么上汽通用做什么来优化NVH呢?

据该工程师介绍,以1.3T发动机为例,这款发动机的NVH水平已经可以媲美上汽通用目前的1.4T发动机。但从NVH数据来看,这款新型三缸发动机的NVH性能暂时无法超越1.4T四缸发动机,实际上可以达到“相差不大”的水平。至于实际的NVH表现,我们就等GL6和郎悦的测试了,不管是骡子还是马,到时候真相就水落石出了。

总结:

为了应对日益严苛的排放油耗法规,从四缸到三缸,这不仅是大势所趋,更是每一个细节都要“斤斤计较”。麻雀虽小但五脏俱全,这个时代的三缸机早已告别了当年的面貌。是真正集中技术的本质,也是未来各大厂商真正争夺技术的核心挑战之一。如何解决排量小、功率大、排放低、功率低、NVH性能好、重量轻的问题,每一点都是值得各大汽车企业优化推敲的小细节。

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