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全新技术应用 揭开全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机的“内幕”

日期:2019-05-28 11:30

  “新时代家轿”雪佛兰沃兰多已于9月21日在上海上市,共推出4款车型,售价区间为11.99-15.49万元。上市以来,沃兰多凭借“一车多能”的核心优势和5+2的创新车内布局,广受市场关注。

  值得一提的是,沃兰多搭载了全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机。这款发动机荟萃全球领先科技打造,集更高效率、更低油耗、更可靠耐久的鲜明优势于一身,有效降低了消费者的使用成本。

  1.    更高效率:全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机530T(1349ml)可输出最大额定功率120kW/5500rpm,最大扭矩230Nm /1800-4400rpm,升功率高达92.3kW/L。与上一代1.4T发动机相比,动力提升15%。同时,与市场主流四缸机相比扭矩响应提升了30%。

  2.    更低油耗:与上一代1.4T发动机相比,530T(1349ml)发动机重量减轻25公斤,油耗下降5%。

  3.    更可靠耐久:发动机和整车耐久测试总里程近600万公里,约等于绕赤道150圈。

  全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机采用燃烧单缸最优和结构单缸最优的创新开发理念,汇集众多创新智能科技,实现高效率集成、高智能电控、高科技静音和高可靠耐久,开启了小排量三缸机的新时代。

  全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机改变了传统发动机家族系列的设计概念,放弃了传统的发动机通过缸径冲程改变实现排量变化,而采用通过最优单缸燃烧与最优单缸结构来实现每个排量发动机整机性能和品质达到最优平衡。对于全新一代增压发动机而言,发动机升功率一般在85-100kW/L,对应中国乘用车市场主流的动力需求,排量范围在1.0L – 1.5L为主。而单缸排量对于发动机动力性和燃油经济性的平衡尤为关键。单缸排量在一定范围内的上升有利于燃油经济性的明显改善。由于性能高低则取决于单缸排量,排量过小则影响效率,排量过大则难以抑制振动,因此单缸排量在0.33-0.5L的发动机是目前市场上的最佳选择。

  全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机与四缸机相比,性能提升明显。相比上一代1.4T发动机,动力提升了15%;从扭矩响应方面,由于三缸机特有的避开排气干扰的优势,使得三缸机相比同排量四缸发动机拥有更小的涡轮迟滞、更好的低转速扭矩,且扭矩响应也提升了30%。

  全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机为全铝结构,采用全方位紧凑型设计,高压精密铸造的铝合金缸体集高热传导率缸套、优化动力学曲轴孔偏置、新型波浪式水套、高效的回油通风系统等领先设计,提升了散热及NVH性能。缸盖集成排气歧管设计不仅提升了轻量化水平,还能在冷启动时,利用排气热量为冷却液加热,让冷却液快速达到工作温度,减少暖机时间,在冬天加快暖车速度,同时冷却液也能为排出的废气降温;较短的气道也可减少涡轮迟滞现象,提高加速响应。此外,新发动机还采用750目蜂窝双载体三元催化器,有效提升了排放水平,尾气处理效率更高。

  新发动机全面采用超低摩擦设计,包括全新开发的先进减摩涂层技术、可变排量技术、滚动减摩技术、智能油温管理技术、节能机油、轻量化设计、高效传动技术等,摩擦损失比上一代发动机改善15%,表现明显优于竞品。其中,新开发的DLC(Diamond Like coating) 类金刚石涂层低张力活塞环,使用了目前全球最先进的无氢DLC涂层工艺,具有比钢材更高的硬度和耐磨性,相比一般PVD涂层,硬度提升了100%,耐磨性提升了80%。这种活塞环在经历了20万公里耐久实验后,涂层磨损量仅0.5u,且在弹力降低30%以上的情况下,机油消耗仅为同级别发动机的三分之一;配合聚合物碳纤维涂层与微粒子表面改质的轻量化活塞设计和DLC涂层活塞销,有效降低了发动机活塞的摩擦和油耗损失。

  全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机搭载的智能双喷DPI(单缸双喷燃烧系统)是全球首次在发动机上采用的一种多点电喷技术,具有高性能、低油耗、高稳定性、更环保的特点。不同于传统电喷一个气缸一个喷油器,全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机的每个气缸采用两个喷油器协同喷射,实现更广的喷射覆盖面积以及更高的燃油雾化率——平均索特直径小于44um,因而有效减少了燃油湿壁,使喷射的燃油更多地参与燃烧,降低油耗和排放。同时,两个喷油器能够很好平衡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,又满足了高功率要求,且不易积碳,后续保养成本低,发动机寿命更长。

  与此同时,全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机的小排量增压技术也达到了同级领先水平。它采用业内领先的电动放气阀涡轮增压+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在不同工况下都可以更智能地控制放气阀,不仅能够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,得到快速的增压响应。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,满足了低转速大扭矩驱动,带来了更快的瞬态响应。

  全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机采用双节温器精确控制的横流式分离冷却的“奢侈”设计,通过缸盖和缸体上下分离,实现更为精准高效的温度分区控制;冷起动过程中,保持缸体节温器关闭,精确控制缸体冷却水流动和分布,加快暖机,降低摩擦,改善排放; 横流式缸盖使冷却液可以同时流经发动机各缸体,维持缸盖低温,降低关键区域热负荷,相比传统纵流式依次流经的冷却方式,保证了冷却均匀性,在提升发动机稳定性的同时,大幅降低了油耗。

  发动机搭载的智能启停管理系统提供35万次启停保证,比同级多一倍,且终身免维护。这套系统会持续监测发动机水温、刹车位置、电池传感器及数个传感器参数,使车辆运行在最佳状态;通过选用大功率起动机,能够保持极佳的振动噪音控制;通用汽车独特的CoM (Change of Mind)系统减少了多达1000毫秒的等待时间,提高了驾驶乐趣;车速

  运转安静平顺是全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机带来的突破性成果,其创新应用了12项静音减振核心技术和8项整车静音NVH技术。

  12大静音减振核心技术,通过精密结构和先进的整体声学设计、优化运转振动等方式,降低空气流动噪音和结构噪音,达成出色的静音水准。其中包括创新采用带吸振器的双质量飞轮,在有效吸收发动机扭转振动,实现卓越降噪的同时,令换挡更平稳,大大提高了驾驶舒适性。无声平衡系统消除了三缸机一阶不平衡力矩,带来媲美四缸机振动水准。双层式油底壳的上部采用了铝质结构以增强刚度,下部采用了冲压钢板结构降低噪声辐射。下沉式可变排量机油泵采用非曲轴直接驱动,以降低油泵转速的波动,用静音链代替传统齿轮驱动,减小了啮合噪声。结合优化配合间隙的高性能球墨铸铁曲轴组件、超越交流发电机减振器、静音正时链、内置稳压装置的油轨以及声学罩等先进设计,成就了全面超越同类产品的安静平顺运转。

  全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机经历了超高强度的试验和认证,为其可靠性和耐久性提供了充分背书。发动机的开发共进行了百余项、累积上千轮次的CAE虚拟仿真分析,确保其可靠性;开发过程中共制造原型机936台,其中试验发动机超过了367台;完成66项发动机系统试验,其中7项发动机耐久试验累计里程280万公里,包括735万次启停;7项整车耐久试验累计320万公里,并经历了高寒、高热、高湿、高腐蚀等不同气候环境下的路况测试,确保其耐久性。发动机和整车耐久测试总里程近600万公里,约等于绕赤道150圈。

  依托上汽通用汽车行业标杆级智能制造实力,全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机在全数字化设计的厂房中生产,并且采用产品与工艺同步进行数字化开发的创新模式,首次应用西门子PLM/PDM平台产品全面进行数字化三维设计、数字化虚拟分析和仿真,实现了产品开发和工艺开发的集成管理。发动机生产线大量采用世界及行业领先的智能工艺和高精尖设备。机加生产线%,行业领先,拥有世界一流的加工中心,应用高精度五轴联动技术,自动完成从上料,加工,清洗,测试,装配,检测到最终下料的全制造过程。生产线%以上的装配设备,核心零部件实现全自动化装配。另外还有行业领先的智能运输系统、世界领先的超高柔性机器人+高压变频清洗技术、业内首创的连杆轴瓦防错和气门油封弹簧激光检测等,保证了生产效率与产品质量的最优化。

  全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机同样依托通用汽车采用全球供应链体系打造,采购全球知名的先进供应商零件,如博世,舍弗勒,博格华纳,电装,三菱,大陆,莱顿,法雷奥等。得益于整个体系的高水准运作,全新一代Ecotec发动机所有零件材料及工艺均满足通用汽车DFE环保要求及最严苛的欧盟ELV法规,并且大量应用了可回收再利用的材料,关键零部件均获得具备国际认可的第三方实验室的禁限用物质检测。基于雄厚的体系实力支撑,Ecotec小排量智能发动机系列还将不断丰富型谱,满足中国市场对小排量高性能发动机日益高涨的需求,引领行业和市场发展趋势。

  全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机是通用汽车整合全球优势资源,基于全新架构开发,依托全球领先的智能制造和高标准全球供应链打造的一款发动机,不仅科技领先,而且具有效率更高、油耗更低、耐久性更可靠的特点,其将为消费者带来焕然一新的驾乘和用车体验。

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