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黑科技双喷如何助力通用新一代Ecotec发动机

2017年12月15日 14:24 来源:车讯网 作者:玄铁剑
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车讯网 报道】  9月29日,上汽通用汽车宣布将引入全新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机,Ecotec是Emissions Control Optimization Technology(排放控制优化技术)的缩写,Ecotec发动机是通用汽车旗下最著名、也是全球普及率最高的发动机系列之一,此番发布是通用汽车打造的第五代Ecotec系列发动机。

  目前,得益于电气化的快速推广、环保要求越来越高、油耗法规越来越严,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OEM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。

  品牌 SGM 1.3T 宝马1.5T PSA 1.2T 福特1.0T 本田1.0T 大众 1.2T

  最大功率 120/5500 100/4400 100/5500 92/6000 92/5500 81/5000

  最大扭矩 230/1600-5200 220 /1250 230/1750-3500 170/1500-4500 173/2000-4500 200/2000-3500

  综合对比来看,从通用汽车1.3T、BMW 1.2T、PAS 1.2T、福特1.0T、本田1.0T、大众1.2T等发动机上,动力性方面,通用汽车、BMW、PSA都能够遥远优于福特、本田及大众,三者之间,输出功率方面,通用汽车1.3T比BMW 1.2T、PAS 1.2T高出20%,输出扭矩方面,三者相当。

  什么支撑了通用汽车1.3T优秀的性能?我们一起来分析。

  据通用发布的信息,全新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机采用了多项领先技术,包括高智能电控技术、高效率集成技术、高科技静音技术及高可靠耐久等,而这中间,同时拥有智能电控及高效集成的是双喷射技术。

  第一、双喷+增压全球首次应用技压群雄

  仔细分析通用汽车1.3T性能挤压其它竞品,双喷射技术是最大的功臣, 而此次双喷射技术是全球首次在增压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。

  Ecotec双喷射涡轮增压发动机双喷系统

  不同于传统电喷一个气缸一个喷油器,而是一个气缸两个喷油器。双喷喷油器协同喷射能够实现更广的喷射覆盖面积以及更高的燃油雾化率,可以减少燃油湿壁,使喷射的燃油更多地参与燃烧,改善燃油经济性,降低油耗和排放。

  如果想要拥有优秀的输出性能,需要更充分的燃烧以及更大的压缩比,这里面有个致命的问题便是爆震,一般的爆震是因为燃烧室内油气点火后,火焰尚未完全扩散,远程未燃的油气即因为高温或高压而自燃,其火焰与正规燃烧的火焰撞击而产生极大压力,使得发动机产生不正常的敲击。

  所以,通过双喷系统来有针对性地对发动机进行“冷却”就显得非常重要,全新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机,根据需要可以实现开阀喷射,冷却缸内混合气,抑制爆震,从而可以采用更高的压缩比来提升了燃油经济性。此外双喷雾化更好,平均索特直径小于44um, 有效的降低了污染物排放。

  如此同时,采用两个喷油器,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,也满足了高功率开发要求。

  第二、双喷vs.GDI:小排量双喷更优

  相对于双喷射系统,自然而然会谈到缸内直喷系统,对于小排量发动机来讲,二者各具优势。

  第一款缸内直喷机是三菱1996年量产的,让国人熟知的则是奥迪推广的FSI,省油是直喷技术研发的初衷,而分层燃烧是实现这一目标的有效手段,但分层技术存在着氮氧化物排放多的缺点,所以目前大多数的直喷发动机都取消了分层燃烧,也就违背了缸内直喷研发时的初衷。

  我们知道,直喷发动机应用的是柴机油直喷技术的拓展,主要应用定时定量地进行燃油控制,通过均质燃烧得到效率最优、动力性最佳,在近几年的发动机技术应用额过程中取得不错的效果,当然,也遇到此前自然吸气没有的劣势,即汽油发动机因为直喷技术会产生碳烟,在大排量发动机方面,这个问题解决相对较好,在小排量发动机方面,则显得越发严重。

  双喷射系统在这个过程中更具优势,一个气缸两个喷油器协同喷射能够实现更广的喷射覆盖面积以及更高的燃油雾化率,根据需要可以实现开阀喷射,冷却缸内混合气,达到类似直喷的效果,降低燃烧室温度,也即是取得缸内直喷的效果。

  最主要的是,双喷射系统不会出现进气门背部积碳严重的烦恼,稳定性更佳。另外,NVH方面也比直喷更好。由于使用歧管喷射,燃油会在进气道中降低温度,燃烧室温度降低,可以起到减少氮氧化物的好处,降低排放。

  与此同时,在扫气上,直喷发动机效果更强,但直喷技术容易产生爆震,对油品质量要求比较高,而双喷系统则恰恰依靠结构优势、智能控制优势抑制了爆震,降低了对油品的要求,这同时也提升了系统的可靠性。

  当然,对应来讲,BMW、PSA等采用的直喷技术发动机也取得了不错的效果,从双方发布的性能参数来看,特别是性能油耗数据,单缸双喷并不低于直喷发动机,反而有些方面占有优势。

  综合来看,通用汽车此次全新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机的推出,特别是双喷技术等方面的应用,体现了通用汽车在小排量发动机的布局,再次走在了行业的前端,这同时也显示了整个小排量发动机最新技术的应用正在加速,更多的优秀车型也将采用了类似的技术,给予消费者更多实惠,我们拭目以待。

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