技术的发展推动着汽车产品和汽车市场不断发展革新,而动力系统在其中扮演着关键角色。近两年,不仅备受瞩目的新能源产品不断涌现,传统动力内燃机也在快速迭代演进。小排量涡轮增压三缸发动机,更成为了发动机进化过程中必然的趋势之一。
根据最新的销量数据,在经历了一段时间的销量爬坡后,别克新英朗11月销量超3万辆,稳居同级别车型销量第一阵营。
别克新英朗的热销得益于其整体的领先实力以及多年的市场口碑。同时,这也证明了消费者正在逐渐转变对于三缸发动机的传统认知,别克的小排量发动机已经开始得到市场和消费者的认可。
新英朗搭载的别克新一代1.0T/1.3T Ecotec双喷射涡轮增压发动机,基于0.33L和0.45L单缸排量,该发动机通过燃烧与架构的优化,实现了高性能、高科技、高可靠,低油耗、低排放、低重量。相比于上一代英朗,2018款新英朗的整体性能得到全面提升。
上汽通用泛亚汽车技术中心发动机燃烧及架构技术总监王立新表示:“技术的进步,使发动机小型化成为可能。新一代1.0T和1.3T Ecotec双喷射涡轮增压发动机。通过更大的研发投入,更多的高新技术应用和更深入的整车系统匹配,Ecotec系列发动机,既满足了客户的驾驶乐趣,还承担了节能减排的社会责任。”
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“单缸最优”成为行业新趋势 各大厂商打响三缸发动机布局卡位战
根据J.D. POWER的统计,一方面,过去五年,中国消费者行驶里程数降低了15%,小排量发动机更贴合中国市场的使用需求和环保要求,这为三缸机的发展“提供了市场空间”;另一方面,随着涡轮增压技术的普及,中国消费者对1.6升以下发动机的产品性能评价一路提升,小排量发动机自身的竞争力不断得到认可。
行业对三缸发动机的研究可以说历史悠久。然而,过去大家对于三缸发动机有一些传统认知,再加上环保理念不普及,技术手段受限制等原因,市场对小排量的需求和认可不大,这些都使得三缸机过去被边缘化。
如今,技术的发展正将这些障碍逐步拔除。同时,在越来越严苛的排放标准和油耗法规的要求下,小排量增压发动机已成为传统动力技术发展大趋势。因此,继涡轮增压之后,以三缸为代表的发动机“小型化”,“合理精简”,正成为内燃机技术的新趋势。
事实上,代表发动机技术进步的标志,不是缸数,而是单缸效率,而单缸排量对于发动机动力性和经济性的平衡非常关键。
汽车行业专家经过理论分析和实验验证,发现0.33L-0.5L之间是理想的单缸排量。而对于以1.0-1.5L排量为主流的中国汽车市场来说,三缸机的发展将是动力系统革命不可忽视的汽车动力代表路线之一。
王立新表示,过小的单缸排量使得燃烧室面容比增大,导致热损失加大,发动机热效率明显降低。过大的单缸排量使得火焰传播距离加长,容易引发爆震,导致发动机热效率无明显改进甚至下降。
“在满足整机性能需求的前提下,发动机热效率的提升,是内燃机设计工作者追求的目标,而单缸排量对于发动机性能和油耗的平衡尤为关键。”王立新透露,所以根据整车实际的性能需求,选择合理的单缸排量并进行优化,是正向设计的必由之路。
从近年沃德十佳发动机的获奖情况,也能看出小排量发动机日益受到重视。在2017年世界发动机年度大奖榜单上,2.0T以下发动机都是三缸机,而且在13款上榜机型中占据了三席。
目前越来越多的技术型主机厂采用三缸架构,如BMW,丰田,沃尔沃,福特等,1.2T, 1.3T, 1.5T排量都有;几乎所有的主机厂都在开发三缸1.0T发动机,1.0T大有逐渐代替目前1.5/1.6L自然吸气发动机,成为新的黄金排量趋势。
黑科技赋能 Ecotec双喷射涡轮增压发动机要做三缸机的“技术代表”
别克新一代1.0T和1.3T Ecotec双喷射涡轮增压发动机,便是三缸发动机中的“技术代表”。采用“最优单缸燃烧”+“最优单缸结构”,别克新一代1.0T和1.3T Ecotec双喷射涡轮增压发动机集成高效,来实现发动机整机性能和品质达到更优平衡。
2018款新英朗1.3T Ecotec双喷射涡轮增压发动机最大功率120kw,最大扭矩230N·m,升功率达89kW/L,实测百公里加速9秒以内;1.0T最大功率92kw,最大扭矩170N·m,升功率高达90kw/L,百公里加速比老英朗1.5L车型快1秒。
在动力性能全面提升的同时,2018款新英朗的综合工况百公里油耗低至5.1L。以1.0T车型为例,其燃油经济性相比上一代1.5L自然吸气车型,综合百公里油耗改善0.5L至0.8L。
得益于全新架构开发,Ecotec双喷射涡轮增压发动机动力性能与燃油经济性达到平衡的背后是上汽通用采用的许多领先科技和创新技术。
“比如DPI双喷射燃烧系统,就是全球首次应用在增压发动机上,还有全新设计的高效燃烧室、高滚流进气道,以及行业领先的电动放气阀、超低惯量涡轮增压器和全程可变气门正时等技术。”王立新说,这些技术不仅强化发动机性能表现,达成了“小排量大功率”的设计目标,而且在超低摩擦设计与智能热管理的助力下,燃油消耗率指标也实现了领先。
值得一提的是,在一些消费者担心的传统问题上,Ecotec双喷射涡轮增压发动机更是出色解决。
在整车NVH方面,通过精密结构和先进的整体声学设计、创新应用包含无声平衡轴系统,钟摆式的双质量飞轮等12大静音减振核心技术,降低空气流动,结构噪音和振动,达成媲美四缸发动机的静音水准。
而在耐久性能上,通过业内严酷的测试和考验,1.3T /1.0T Ecotec双喷射涡轮增压发动机满足通用汽车全球技术标准,满足10年16万公里设计寿命。
同时,别克近期推出“无忧服务计划”。凡购买2018款别克新英朗的用户,可享受5年免费质保(即3年原厂质保+2年重要部件延保)和5年10次免费保养(即2次原厂保养+8次保养材料费全免)。
在“十三五”期间,上汽通用全新推出和大范围普及应用,包括新一代小排量发动机在内的先进动力总成,并通过同步全球较新科技、深度集成、高效匹配,进一步改善整车油耗、降低排放,并实现性能提升。目前,搭载三缸发动机的别克新英朗、阅朗以及GL6等车型,上市一年累计销售已经超过了43万台,这也给别克以极大的信心和正向反馈。
经历了从8缸到6缸再到4缸的进化,传统燃油发动机在提高能效和减少排放上不断演进,而随着技术的突破,小排量三缸涡轮发动机以更少的缸数、更小的排量,更好地满足了当下节能环保的要求。有理由相信,随着国内消费者对三缸发动机的接受度的不断提高,三缸发动机将有望迎来发展的新时代。