发动机革命 小排量三缸动力将成市场主流?|江苏资峻国际贸易有限公司

发布时间:2021-03-10  栏目:汽车  评论:发动机革命 小排量三缸动力将成市场主流?|江苏资峻国际贸易有限公司已关闭评论

本文摘要:目前,全球汽车行业关于油耗和废气标准的法律法规已经变得更加严格。

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目前,全球汽车行业关于油耗和废气标准的法律法规已经变得更加严格。与此同时,消费者在选择和使用汽车方面的市场需求也越来越成熟和理性,并逐渐向环保转变。因此,如何有效降低油耗和废气排放成为各大汽车公司迫切需要解决的问题。

特别是在中国,在双分政策和消费价值观升级的双重背景下,节能减排和新四化已经是未来汽车行业的核心发展趋势。然而,目前任何一家想要打造全面电气化的汽车公司,无论是从R&D的可玩性、技术水平还是成本交付来看,都将在短时间内进行全面转型。

所以面对一步步涉及法律法规的主动出击,各大车企迫切需要在这漫长的过渡期内找到技术突破。这时,以三缸发动机为代表的小排量涡轮发动机就在这种情况下应运而生。只是现在,业界已经达成一致:在新能源的道路上,三缸小排量涡轮发动机将是未来融合48V、HEV、PHEV在长期过渡期的最佳动力形式。

三缸发动机是未来技术的主流?所谓远水解不了近渴。虽然新能源已经成为未来汽车行业不可逆转的发展趋势,但内燃机在市场化关键技术突破之前仍然保持着强大的生命力,即使在很长一段时间内,它的地位也是不可或缺的。因此,大幅优化燃油发动机是不断提高节能减排的最稳健措施之一。但在打造未来汽车全面电气化的过程中,这是充分简化小排量发动机的过程。

很难找到。在市场需求下,传统发动机的技术创新主要有两种现象。

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一是气缸数量大幅增加,从12缸增加到8缸,从6缸增加到4缸,现在泉水三缸发动机如雨后春笋,逐渐成为各大汽车厂商的宠儿。很多时候,多缸自然吸气发动机的主流取向逐渐被小排量涡轮发动机所取代。

面对大排量车型的急于取消,对于一些坚持大马力性能的人来说,显然是一个很大的失望。但不可否认的是,小排量涡轮发动机确实是消费者在优质汽车寿命和节能环保理念之间保持平衡的最佳自由选择。

也许对普通人来说很明显,气缸的数量越来越少,但本质上,以三缸为代表的发动机小型化是内燃机技术改造的又一里程碑。在技术变革的情况下,一辆车的动力性能,至少还是以汽缸数量来判断的。

相反,单缸排量在平衡发动机性能和油耗方面起着至关重要的作用。需要说明的是,单缸排量过小,燃烧室表面积比降低,导致热损失增加,发动机热效率降低。但单个气缸排量过大,并不会缩短火焰传播距离,更容易引起爆燃,不仅不能提高发动机热效率,甚至可能造成增加。因此,如何在满足整车性能要求的前提下,自由选择合理的单缸排量并对其进行优化,以有效提高发动机热效率,是R&D人员一直以来的目标。

所以经过理论分析和试验,对于目前中国市场主流排量1.0-1.5L,自由选择单缸排量0.33-0.5L的三缸发动机是最好的自由选择。以SAIC标准化的新一代1.0T/1.3T Ecotec发动机为例,在单缸排量0.33L和0.45L的基础上,这两种发动机在2000rpm2bar时的油耗率仅为366和355g/kwh,摩擦功比四缸发动机降低10-15%,瞬态扭矩需求也比四缸发动机增加了30%左右。

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SAIC标准化为什么大力推广三缸发动机?正是在这些汽车厂商的推动下,如今的三缸小排量涡轮发动机逐渐脱离了廉价车的专属标签。然而,尽管如此,消费者关于传统三缸机运行不稳定、振动明显、马拉小车小的争论从未停止。

消费者对三缸机的接受程度也成为阻碍其未来市场展示的一个非常不确定的因素。那么,面对各种批评,我们有什么理由可以自由选择三缸小排量涡轮发动机呢?怎么说是出于内心对绿色低碳生活的渴望?为此,作为国内三缸技术布局最强的主流合资品牌,上汽通用别克品牌也有了自己的答案。但别克在三缸发动机领域的探索和布局是很有前瞻性的。去年10月上市的新英朗、郎悦和GL6配备了通用汽车基于新架构开发的新一代1.0T/1.3T Ecotec双喷涡轮发动机。

在新一代Ecotec系列发动机的设计开发中,上汽通用并不是简单的将气缸数除以4-1,而是使用了大量领先的动力技术,以超越发动机动力和燃油经济性之间的最佳平衡。为了构建小排量大功率的设计目标,新一代Ecotec系列发动机采用双端口喷射DPI、大角度给定低撕裂流端口和60度全方位星形技术,构建缓慢高效的自燃。错流分离平行加热技术还需要使每个气缸的加热速度更慢,分布更均匀,从而建立更好更慢的自燃性和一致性。

这样,新一代1.0T/1.3T Ecotec发动机不仅热效率优越,而且与市场上主流的1.2T、1.4T或1.5L四缸发动机相比,在功率和扭矩上也有显著优势。此外,对于小排量涡轮发动机,涡轮延迟和低扭矩是相对脆弱的环节。在这方面,新一代Ecotec系列发动机采用电子执行器涡轮增压器技术,更准确、更缓慢地产生涡轮压力,降低小载荷下的泵送损失,增强涡轮增压器的瞬态调用,从而提高短距离扭矩和油耗。

同时,较低惯性的涡轮技术支持也有效解决了延迟问题,使其在1700-1800 rpm时超过峰值扭矩,符合较低扭矩和较高扭矩的驱动,带来较慢的瞬态调用。此外,结构更简单的三缸机除了在涡轮延迟和低扭矩输入方面具有更多优势外,还比四缸机带来更少的机械摩擦,这也变相提高了发动机的热效率。在此基础上,新一代Ecotec系列发动机还采用了防摩擦涂层、星位移、滑动防摩擦、智能油温管理等技术,进一步降低了发动机摩擦损失,比上一代发动机高出15%。

对于人们普遍担心的噪声和振动问题,标准化工程师通过一系列技术手段解决了问题。据了解,上汽通用新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷涡轮发动机采用静音减振12项核心技术,通过仪表的结构布局、先进设备的整体声学设计、运行振动的优化,降低气流噪声和结构噪声,从而超越了卓越的静音水平。首先,利用摆式双质量飞轮将振动输入感应到整车,建立减震。此外,燃油喷射系统具有内置的压力稳定器以增加压力脉动,喷射器针的重量经过优化以增加爆震,额外的聚氨酯泡沫隔音屋顶可以阻挡高频噪音。

发电机上装有减震器,以增加运行时的振动。另外,油底壳采用双层设计,上层采用铝制结构加强刚性,下层采用冲压钢板结构减少噪音电磁辐射。

此外,上汽通用的新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷涡轮发动机还配备了静音正时链和橡胶阻尼轮,以及避免三缸发动机一阶不平衡扭矩的静音平衡系统、下沉式星形排量油泵和聚氨酯塑料一体式发动机罩。这些方法组合在一起,有效地诱发了三缸发动机的振动和噪声。显然,在相同排量下,三缸发动机在动力性能、燃油经济性、热效率和未来前景方面的性能都高于四缸发动机。

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我坚信,在作为上述汽车标准化代表的别克品牌的带领下,小排量三缸涡轮发动机也将凭借自身独特的优势走上快速发展的快车道。

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