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3缸1.0/1.3T 别克拍着胸脯说会比宝马强?

一猫汽车网 2017-10-09 07:38:37 作者:贾佳 图片作者:贾佳

截至发稿前,华晨宝马出售其三缸发动机生产线的消息已经传遍了朋友圈。然而在位于上海浦东新区一隅的泛亚研究中心里,通用的工程师则拍着胸脯“偷偷”保证:


“肯定比他们(宝马)的强!”


面前的通用Ecotec发动机从外观上就能看出和原来的明显不同,更小的体积,但看起来更复杂的结构都表明了这台发动机的“新”之所在,而通用也并不避讳这两台发动机的最重要的一个细节——那就是我们之前一直讳莫如深的“三缸”。

全新的两款Ecotec三缸发动机将全面取代现有的1.4T版本发动机,而单单从数据上来看,1.3T版本拥有最大120kW的动力输出,而1.0T也拥有高达92kW的额定功率,和现阶段的竞品相比,虽然没有绝对的优势,但也算的上领先。

主流三缸发动机参数对比
发动机Ecotec 1.0T本田1.0TEcotec 1.3T
宝马1.5T
最大功率(kW)9292126100
峰值扭矩(N.m)175173230220


三缸发动机的天生缺陷?

然而三缸发动机之所以被很多消费者视作“洪水猛兽”,原因毫无疑问就是三缸发动机天生的“缺陷”——抖动。其实即便是不怎么懂车的消费者,也能清楚的感知和判断发动机抖动程度的大小,比如一台V12或W12的轿车,和同品牌的四缸/六缸车相比,震动的大小就十分明显,这侧面说明了发动机的抖动并不完全根据车的定位,一些“先天”的因素是无法避免的,在直列4缸,6缸发动机上,4/6个活塞会分别进行往复的运动,根据凸轮轴/曲轴连接,基本都是两两同时向相反方向运行,这样在点火后活塞运行过程中就可以相互抵消一定的“往复惯性力”。

而三缸发动机就会出现在一个时间内必有一个活塞在单独运行的窘况,这样的条件下,一个缸体的往复惯性力无法抵消另外两个缸体运行产生的力矩。这样的情况下震动就产生了,而相同的,五缸发动机也同样有着这样的问题。

为什么要研发三缸发动机

其实从厂家的角度来讲,现阶段技术条件下的四缸发动机相对而言是一个完美的选择,既能将排量做小,成本降低,还能兼顾一定的平顺和稳定性。这和十几年前大部分厂家都拥有V型6缸发动机的道理一样。但世界各地对于汽车环保的要求不断提高,导致了汽车行业面临着一次重大的“供给侧”改革。

首先遇到的难题就是,目前最好的降低排放并维持发动机动力数据的方式就是为发动机装配增压系统,而小惯量涡轮增压又是小排量发动机的首选,那么由于装配涡轮增压发动机的先决条件就是需要有一个720°的废气排放循环,而三缸发动机就是装配涡轮增压的最低门槛。那么就这样的先决条件而言,只需要解决三缸发动机的抖动问题,或许就能实现技术的应用。

通用新的Ecotec为一阶震动做了什么?

较少内燃机的一阶震动,需要的是在一些重要的零配件上进行针对震动的优化,通用新一代Ecotec发动机在飞轮上采用了带有吸振器的钟摆式双质量飞轮。通过飞轮上的钟摆往复运动抵消一部分从曲轴上传递的震动。除此之外,平衡轴几乎是必不可少的配件,简单来说一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴,利用偏心重块所产生的反向振动力,使发动机获得良好的平衡效果,降低发动机振动。

除了在发动机主体部分最大程度的降低震动以外,在配套方面通过双层油底壳,静音正时链条,油轨隔音罩都是通过物理的手段让无法抵消掉的那部分震动尽可能的不传递出发动机舱,再参考之前提到的工程师拍着胸脯保证的话,我们有理由相信这台发动机的NVH效果。虽然在泛亚我们没有真的见到点火后的新Ecotec发动机,但即将上市的GL6上将会搭载1.3T版本的三缸机型,我们后续将会验证工程师说的话。

除此之外,通用还为小排量发动机做了什么?

如果说降低三缸发动机“天生残疾”是一个大牌车企发动机技术的“基本功”,那么如何让这些小排量三缸发动机在实际的使用中得到比原本的四缸不差,甚至更好的体验,就是企业技术核心竞争力的体现了。

除了前面提到的在动力参数上的优势以外,通用着重在发动机响应和燃油经济性上对这一代Ecotec发动机进行了针对性的升级,其中最重要的两个环节就是装配了双喷射系统和电控泄压阀。

全新的Ecotec发动机采用了缸内直喷+进气岐管喷射两种喷油模式,其中缸内直喷模式主要应对低转速区间内由岐管喷射引发的发动机起步无力(负压较低),高负载状态下的油气结合不充分;而进气岐管喷射则可以解决单一直喷模式在怠速,冷机,低负载模式下燃烧不充分带来的排放提高,积碳问题。而核心部件——发动机的电控系统,在新的Ecotec发动机上也进行了大幅度的升级,从而实现电脑根据工况迅速调整发动机喷射模式的动作。

在“双喷射系统”解决了基础的燃油经济性和动力性能平衡的问题后,驾驶体验成为了通用工程师面对的第二个问题,电控泄压阀相比传统气动增压器,不仅可以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,这在小惯量涡轮增压发动机上体现的格外明显,由于涡轮本身的bar数并不大,略微的压力差异就可以直观的体现在油门和发动机的响应上。而装配了电控泄压阀后的小排量涡轮增压发动机理论上配合出色的传动系统也可以实现动力随踩随有的效果。

综上所述,目前阶段的三缸发动机已经成为一些成熟车系应对日益严苛的排放法规必备的技术,比如思域的1.0T发动机,宝马的1.5T发动机都是如此,不过这也从侧面体现了三缸发动机对研发技术有着更高的要求。通用作为老牌车企,依托泛亚的研发实力和“前辈”经验打造的新Ecotec发动机确实在技术层面达到了实际应用的需求,但究竟效果如何,我们后续将会在GL6,英朗等搭载了1.0/1.3T三缸发动机的车型上见个分晓。

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