發(fā)動機(jī)概述與為何不用直噴

前不久，上汽通用別克品牌發(fā)布了兩款車型的官方地圖:別克郎悅和別克GL6（查成交價|參配|優(yōu)惠政策），分別是緊湊型旅行車和緊湊型MPV，這兩款車都是為家庭用戶開發(fā)的。說到這里，你可能想問:為什么突然推出兩款這樣的“歐洲車型”？真的是大眾羨慕的對象嗎？另外，1.0T/1.3T兩款三缸發(fā)動機(jī)是怎么回事？不知道是不是吃醋了，這兩款三缸發(fā)動機(jī)確實(shí)值得關(guān)注。

○小排量三缸的趨勢正在悄然興起。

在這個排量遞減的時代，不知道什么時候越來越少的氣缸成為了“流行趨勢”。八缸變成六缸，六缸變成四缸，四缸變成三缸。我知道你和我一樣想說說自己的感受，想知道這三個缸抖不抖，但這都是被迫的。誰告訴“環(huán)保主義者”排量越低越環(huán)保？

即使你不能再接受三缸發(fā)動機(jī)，你也無法阻止他們年復(fù)一年獲得好評的事實(shí)。在這些榮譽(yù)的背后，三缸發(fā)動機(jī)正一步步被市場接受，排量更低，燃油效率和經(jīng)濟(jì)性更好。相比情懷，更能適應(yīng)當(dāng)下環(huán)境的發(fā)展，廠商也更愿意將其作為研發(fā)重點(diǎn)，裝配在各種小型緊湊型轎車上。

○上汽通用1.0T/1.3T發(fā)動機(jī)概述

說到這里，我們回到今天的主角:上汽-通用1.0T/1.3T三缸發(fā)動機(jī)。作為上汽-通用“2020戰(zhàn)略”的一部分，為了應(yīng)對即將到來的新環(huán)保法規(guī)政策，這兩款發(fā)動機(jī)將陸續(xù)在部分國產(chǎn)別克、雪佛蘭車型上進(jìn)行裝配，未來該系列將會有1.3L自然吸氣發(fā)動機(jī)。

根據(jù)上汽通用的產(chǎn)品規(guī)劃，上汽通用將在2021年前后徹底淘汰現(xiàn)有的1.3L、1.5L和1.4T發(fā)動機(jī)產(chǎn)品。從數(shù)據(jù)來看，新三缸發(fā)動機(jī)的各項參數(shù)都有一定程度的提升，排放和油耗也有一定程度的優(yōu)化。

“雙噴射”系統(tǒng)+進(jìn)氣歧管的優(yōu)化設(shè)計

我們看到“雙噴射”系統(tǒng)，總是第一時間想到“電噴+DI”的結(jié)構(gòu)。但事實(shí)上，這次裝配在新三缸發(fā)動機(jī)上的“雙噴射”系統(tǒng)，其實(shí)是一套“雙電噴”系統(tǒng)，而不是我們所知道的混動噴射系統(tǒng)。

放棄直噴似乎不符合大趨勢，那么他們是出于什么原因放棄直噴結(jié)構(gòu)設(shè)計的呢？缸內(nèi)直噴的一個主要特點(diǎn)是:直噴最大的優(yōu)點(diǎn)是可以精確控制空燃比，使發(fā)動機(jī)在中高速范圍內(nèi)獲得更好的動力性能。但由于汽油直接霧化進(jìn)入氣缸的做法，汽油在蒸發(fā)過程中會吸熱，導(dǎo)致在冷態(tài)或低負(fù)荷運(yùn)行下燃燒不充分的問題，進(jìn)而導(dǎo)致積碳，影響整機(jī)的可靠性和排放，后期使用成本也會相應(yīng)增加。

與傳統(tǒng)的單歧管噴嘴噴射相比，雙噴嘴噴射具有更好的霧化效果，這種設(shè)計可以拓寬燃油噴射范圍:怠速時，燃油噴射與單噴嘴相似，但在全功率輸出時，可以獲得更多的燃油噴射。從結(jié)構(gòu)設(shè)計來看，為了達(dá)到類似于直噴發(fā)動機(jī)的輸出功率和經(jīng)濟(jì)性，這款發(fā)動機(jī)還縮短了噴油器與氣缸之間的距離。

基于以上考慮，為了滿足中高速供油，他們在此階段改用雙歧管噴射策略，而不是直接噴射。據(jù)該工程師介紹，下一代三缸發(fā)動機(jī)將在此基礎(chǔ)上增加一套直噴系統(tǒng)，如何克服直噴結(jié)構(gòu)帶來的這些問題將成為下一代三缸發(fā)動機(jī)的主要研發(fā)核心。

新發(fā)動機(jī)技術(shù)細(xì)節(jié)實(shí)拍解析

○小慣性渦輪+電控內(nèi)泄壓閥

小排量發(fā)動機(jī)的“好朋友”是什么？小慣性渦輪絕對是其中之一。我在發(fā)動機(jī)技術(shù)文章中不止一次講過小慣量渦輪的優(yōu)缺點(diǎn)，但總結(jié)起來就是易推易動，低扭矩來得快，滯后小，但滿載增壓效果有限，高速較弱，適合城市工況。

○雙VVT可變定時調(diào)節(jié)

這不是什么新鮮事。VVT可變正時調(diào)節(jié)技術(shù)是通過改變凸輪軸正時來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)在不同工況下更好的燃油效率和經(jīng)濟(jì)性。

○輕量化和熱機(jī)/散熱優(yōu)化

有人會說，如果從四缸換成三缸，重量肯定會小。直覺上是這樣的，但是在從四缸換到三缸的過程中，很多零件并不會因?yàn)闇p缸而變少變輕，所以發(fā)動機(jī)減重還是有一些門道的。

更輕的發(fā)動機(jī)不僅有助于減輕整車重量，還能給車輛前部帶來更輕的重量，因?yàn)檫@類發(fā)動機(jī)主要裝配在前驅(qū)車上。理論上，前后配重的分布也有一定程度的改善，對車輛的操控性有一定的積極意義。

當(dāng)然，考慮到成本，目前發(fā)動機(jī)還沒有采用一體化閉式水道設(shè)計，但傳統(tǒng)的氣缸套設(shè)計已經(jīng)取消。應(yīng)該說，未來在熱管理方面還有進(jìn)一步優(yōu)化空的空間，以達(dá)到更高的效率。

○水路和油泵的優(yōu)化設(shè)計

為了優(yōu)化快速熱機(jī)性能和散熱性能，發(fā)動機(jī)還對其缸蓋位置的水道進(jìn)行了優(yōu)化，在缸蓋水道采用了橫流式設(shè)計，可以實(shí)現(xiàn)對缸蓋更均勻的溫度控制，并在缸體水道位置增設(shè)了第二個溫控器，在冷機(jī)低溫時關(guān)閉，配合一體化排氣歧管設(shè)計，發(fā)動機(jī)功能更快。

○噪聲和振動優(yōu)化:NVH水平與四缸發(fā)動機(jī)相當(dāng)。

NVH一直是三缸發(fā)動機(jī)的缺點(diǎn)。對于現(xiàn)在任何一個生產(chǎn)三缸發(fā)動機(jī)的品牌來說，如何優(yōu)化這三個方面都是一個難題。那么上汽通用做什么來優(yōu)化NVH呢？

據(jù)該工程師介紹，以1.3T發(fā)動機(jī)為例，這款發(fā)動機(jī)的NVH水平已經(jīng)可以媲美上汽通用目前的1.4T發(fā)動機(jī)。但從NVH數(shù)據(jù)來看，這款新型三缸發(fā)動機(jī)的NVH性能暫時無法超越1.4T四缸發(fā)動機(jī)，實(shí)際上可以達(dá)到“相差不大”的水平。至于實(shí)際的NVH表現(xiàn)，我們就等GL6和郎悅的測試了，不管是騾子還是馬，到時候真相就水落石出了。

總結(jié):

為了應(yīng)對日益嚴(yán)苛的排放油耗法規(guī)，從四缸到三缸，這不僅是大勢所趨，更是每一個細(xì)節(jié)都要“斤斤計較”。麻雀雖小但五臟俱全，這個時代的三缸機(jī)早已告別了當(dāng)年的面貌。是真正集中技術(shù)的本質(zhì)，也是未來各大廠商真正爭奪技術(shù)的核心挑戰(zhàn)之一。如何解決排量小、功率大、排放低、功率低、NVH性能好、重量輕的問題，每一點(diǎn)都是值得各大汽車企業(yè)優(yōu)化推敲的小細(xì)節(jié)。