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GL6的心脏 解析上汽通用新三缸发动机

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发动机概述与为何不用直喷

  [汽车之家 发动机技术]  就在前不久,上汽通用别克品牌发布了两款车型的官图:别克阅朗和别克GL6,一款紧凑型旅行车和一款紧凑型MPV,这两款车都是面向家庭用户开发而来。说到这里,你可能就想问了:怎么突然间推出了两款这么“欧洲范”的车型?难道真的是看大众眼红了?另外这配备1.0T/1.3T两款三缸发动机是怎么回事?眼不眼红我不知道,但这两款三缸发动机确实值得关注。

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○ 小排量三缸趋势正悄然兴起

  在这个排量越来越小的时代背景下,不知什么时候,气缸越来越少竟也成了“流行趋势”,八缸变六缸,六缸变四缸,四缸变三缸,我知道你和我一样想聊情怀,并想知道这三缸究竟抖不抖,但这都是被逼无奈,谁叫“环保主义战士们”觉得排量越低越绿色呢?

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  即便你再接受不了一台三缸机,你也阻碍不了它们连年获奖得好评的事实,在这些荣誉的背后,三缸机正一步步被市场所接纳,更低的排量、更好的燃效与经济性,比起情怀来说,它更能顺应现在的大环境发展,厂商们也更乐于将它作为研发重点,装配在各种各样的小型、紧凑型车上。

○ 上汽通用1.0T/1.3T发动机概述

  说完这些,我们回到今天的主角:上汽通用1.0T/1.3T三缸发动机。作为上汽通用集团“2020战略”的一环,并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装配在国内的别克和雪佛兰部分车型上,未来在这个系列当中还会有一台1.3L自然吸气发动机。

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  按照上汽通用的产品规划来看,在2019年左右,上汽通用将全部淘汰掉其现有的1.3L、1.5L和1.4T发动机产品。而从数据上来说,全新三缸发动机在每一项参数上都有着一定程度的提高,并在排放和油耗方面也有着一定程度的优化。

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○ “双喷射”系统+进气歧管优化设计

  看到“双喷射”系统,我们总会第一时间想到“电喷+直喷”这样的结构,然而事实上,这次装配在全新三缸发动机上的“双喷射”系统,实际上是一套“双电喷”系统,并非我们认知当中的混合喷射系统。

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  放弃直喷的做法似乎不太符合大趋势发展,那么他们是出于什么考虑而放弃直喷结构设计呢?这里就要说到缸内直喷的一大特点:直喷的最大优势是能够精准控制油气混合比,使得发动机在中高转速区间获得更好的动力表现,但由于直接将汽油雾化喷入气缸的做法,汽油在蒸发过程中会吸热,这样一来就会存在冷机或低负荷运转情况下燃烧不充分问题,进而造成积碳,并影响整个发动机的可靠性和排放,后期使用成本也会相应增高。

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  而与传统的单歧管喷嘴喷射相比,双喷嘴喷射有着更好的雾化效果,并且这样的设计可以拓宽喷油量的变化范围:在怠速情况下实现与单喷嘴类似的喷油量,而在全功率输出下却能够获得更多的喷油量。从结构设计上来说,为达到类似直喷的发动机输出动力与经济性,这款发动机还缩短了喷油嘴与气缸的距离。

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  基于以上几点考虑,并为了满足中高转速的供油量,现阶段他们改用双歧管喷射策略,而非直喷。据工程师介绍称,下一代三缸发动机将在此基础上添加一套直喷系统,而工程师们如何克服以上这些由直喷结构带来的问题,将成为下一代三缸发动机的主要研发核心。

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新发动机技术细节实拍解析

○ 小惯量涡轮+电控内泄压阀

  小排量发动机的“好基友”是什么?小惯量涡轮绝对算一个。我曾在发动机技术文章当中不仅一次的说过关于小惯量涡轮的优缺点,总结起来就是容易推得动,低扭来的快,迟滞小,但满负荷增压效果有限,高转速疲软,适合城市工况。

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○ 双VVT可变正时调节

  这不算什么新技术了,VVT可变正时调节技术在于通过改变凸轮轴正时,实现发动机在不同工况下的能够拥有更好的燃效和经济性。

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○ 轻量化与热机/散热优化

  有人会说了,从四缸变为三缸,那重量一定会小啊。直观上是这么回事,但由四缸变为三缸的过程中,很多零部件并不会因为减缸而变少变轻,所以在发动机减重方面,这里也有着一些门道。

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  发动机轻了,不仅对整车轻量化有所帮助,由于这种发动机主要装配在前置前驱车型上,故更轻的发动机可以带来更轻的车头重量,理论上在前后重量分配上也有着一定程度的改善,这对于车辆的操控性来说有着一定积极意义。

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  当然,考虑到成本原因,目前该发动机还没有采用集成式封闭水道设计,但已经取消了传统的缸套设计,应该说未来在热管理方面还有进一步优化的空间,以实现更高的效率。

○ 水路与油泵的优化设计

  为了优化快速热机性能和散热性能,该发动机在缸盖位置也对其水路进行了优化,缸盖水路采用了横流设计,这可以实现更均匀的缸盖温度控制,并且在缸体水道位置额外设置了第二个节温器,它在冷机低温状态下关闭,配合集成式排气歧管设计,实现更快速的热机功能。

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○ 噪声与振动优化:NVH水平媲美四缸机

  NVH(噪声、振动与声品质)向来都是三缸发动机的短板,如何优化好这三方面,对于现在任何一家制造三缸发动机的品牌来说都是难题,那么在优化NVH方面,上汽通用又是怎么做的呢?

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  据工程师透露,以1.3T发动机为例,现阶段该发动机的NVH水平已经可以媲美现款上汽通用的1.4T发动机,但从NVH数据来看,这款新三缸发动机的NVH性能还暂且超越不了那台1.4T四缸发动机,实际能达到“差距不大”的水平。至于说实际NVH表现如何,我们坐等GL6和阅朗的测试,是骡子是马到时候真相大白了。

总结:

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  为了应对日益严峻的排放油耗法规,从四缸到三缸,这不仅是大势所趋,每个细节都要“斤斤计较”。麻雀虽小但五脏全,现在这个时代的三缸机早已告别当年的面孔,它才是真正浓缩技术的精华,也是未来各大厂商所要真正比拼技术的核心擂台之一。如何解决好小排量高功率、低排放、低功率、较好NVH表现和轻量化,每个点都是值得各大车企一点点优化推敲的细节。(文/图 汽车之家 舒宁)

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