三缸更比四缸强 别克1.0T/1.3T发动机亮点解析

不知不觉中,三缸发动机已经悄然出现在我们身边。在全球倡导节能减排的大环境下,除了少数有“情怀”的车企还在坚持使用自然吸气发动机外,大部分厂家已经投入了涡轮增压的“怀抱”,而三缸涡轮增压发动机就是日益收紧的排放政策下的产物。虽然厂家在大力推广三缸发动机,但为此买单的消费者似乎并不多。原因很简单,三缸机在大多数人眼里还是“低端”“抖动”的代名词,忽然间遍地都是三缸机,你让消费者如何接受嘛!

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早些年间,由于成本、技术等原因限制,三缸发动机多装配在奥拓比亚迪F0这样的微型车上,这无可厚非。然而,随着时间的推移,三缸发动机已经不再仅仅局限于微型车,部分小型车、紧凑型车乃至中型车都用上了三缸,甚至不少豪华品牌都开始投入大量成本研发三缸发动机。最典型的,莫过于宝马的1.5T三缸涡轮增压发动机,除了搭载在国产1系、2系旅行车3系以及X1上,甚至百万级别的超跑i8也在使用,这不禁让人大跌眼镜。

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下表是部分主流厂商目前生产、在售的三缸机型,排量区间1.0T-1.5T不等。从表中数据可以看出,虽然发动机缸数减少、排量降低,但部分三缸发动机参数并不低,甚至大有超过主流小排量四缸涡轮增压发动机的趋势(作为参照,大众1.4T低功率发动机最大功率131Ps,最大扭矩225N·m)。这其中,又以别克的1.0T以及1.3T两款三缸发动机表现最为突出,而在此前厂家安排的新英朗、GL6车型试驾体验中,众多媒体也对这两款三缸发动机的表现给予了一致好评。那么,这两款三缸发动机究竟有何特殊之处呢?

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上汽通用别克的这两款三缸发动机是美国通用Global Propulsion System(全球驱动系统部门)Ecotec系列的最新产品,用以代替通用现有的1.5L自然吸气、1.4T涡轮增压发动机,目前已经装配在别克最新推出的全新英朗、阅朗以及别克GL6中,而未来全新一代凯越也将搭载该系列产品。

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目前的主流小排量涡轮增压发动机多采用直喷+小惯量涡轮技术特点,而别克全新一代1.0T和1.3T 三缸发动机则采用歧管双喷射技术,通俗的说就是多点电喷的形式。与传统的单喷射发动机相比,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,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。这也是全球首次在涡轮增压发动机上采用单缸双喷射技术。

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全新的Ecotec涡轮增压发动机采用行业内领先的电动放气阀涡轮增压技术,相比传统的气动增压器,电动增压器在各种工况下都可以更智能地控制放气阀,不仅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,改善油耗表现。同时,低惯量涡轮增压技术也在最大程度上改善了传统涡轮增压发动机动力输出反应滞后的痼疾;通过低惯量涡轮解决了迟滞问题,使其在1700-1800转时即达到峰值扭矩,满足低转速大扭矩驱动,带来更快的瞬态响应。

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同时,Ecotec发动机还采用了中置大角度60度全程可变正时气门系统,通过电磁阀直接布置在凸轮轴上,缩短油路长度,大幅提高相位器响应速度,从而可以迅速响应气门最优开启时刻,进排气门相位都可以独立控制,控制发动机可以更好地“呼吸”,在高低转速均能保证最佳的进排气效果,增加了进气量,实现低转速高扭矩高转速高功率,发动机扭矩响应更迅速。

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除了以上核心技术外,全新的Ecotec涡轮增压发动机还使用了包括智能热管系统(双节温器技术)、智能启停系统、智能点火圈、及智能可变排量机油泵以及电子节气门等在内的多重电控系统,实时调整和控制发动机高效安全运行,实现性能、油耗、排放与可靠性的有机统一。

而从实际表现来看,全新的Ecotec 1.3T涡轮增压发动机最大功率已经达到163马力,最大扭矩230牛·米,数据全面优于上一代1.4T发动机(最大功率144马力,最大扭矩200牛·米),即使搭载在别克GL6这样的MPV车型上,实测百公里加速也可以做到9秒出头,动力提升显而易见。

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与此同时,全新的1.0T/1.3T三缸发动机在燃油经济性相比上一代也提高了5%—10%,其中搭载1.0T发动机的英朗百公里综合油耗更是可以降到5.1L,接近君越混动车型的水平(君越HEV是4.7L/100KM),这也是第一次让燃油车能够几乎达到媲美混合动力车的油耗。

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对于一款三缸发动机,除了动力性能外,NVH表现也不可忽视。由于三缸机物理特性,导致其没有像四缸机达到本身平衡,在运转过程中会产生往复惯性力矩,即我们通常所说的“抖动”。为了达到一个较高的NVH水平,通用的设计师为全新一代Ecotec发动机设计了一个钟摆式的双质量飞轮,这种飞轮在传统的双质量飞轮上增加一个吸振器,其中的呈钟摆型的离心摆往复作用,反向抵消并削减了来自发动机侧主动飞轮的扭转振动。

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此外,由于三缸发动机在往复运转力矩的不平衡,全新的Ecotec 1.3T涡轮增压发动机运用了平衡轴设计,工程师在曲轴上安置了四个配重平衡块,平衡块之间采用120°夹角设计,用以平衡发动机内部应力和惯性力,进一步抑制输出给整车的振动,实现卓越降噪能力。

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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,工程师通过双层油底壳,静音正时链条,油轨隔音罩等物理手段,让无法抵消掉的那部分震动尽可能的不传递出发动机舱。从实际表现来看,全新的Ecotec 1.3T涡轮增压发动机在降噪水平上已经优于部分德系竞品,为整车带来出色的静音水准。

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此外,全新的Ecotec涡轮增压发动机使用了高压精密铸造的全铝合金缸体,将排气歧管集成在缸盖上的一体化设计,它不仅能使整体布置更为紧凑,有效减重1-2kg,提高轻量化水平(全新的Ecotec 1.0T发动机比上一代1.5L发动机减轻24公斤,减幅高达25%,Ecotec 1.3T发动机也比上一代1.4T发动机减重25公斤,减幅20%);还能在冷启动时,利用排气热量为冷却液加热,让冷却液快速达到工作温度,减少暖机时间,在冬天加快暖车速度;同时冷却液也能为排出的废气降温,降低排温,减少加浓区域;较短的气道也可减少涡轮迟滞现象,提高加速响应。

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“情怀”固然重要,但三缸机的到来已然是不得不承认的事实,越来越多的厂商正在或者计划推出搭载三缸机的车型,以通用全新一代Ecotec双喷射涡轮增压发动机为代表的三缸机从技术到维护等各方面都已经趋于成熟,并获得消费者接受并认可。

面对日益严苛的排放政策以及企业对于节能环保的诉求,小排量三缸发动机必将成为未来的发展趋势,今后也一定会有越来越多的车企加入到这场战役中。对于上汽通用来说,全新的Ecotec三缸发动机无论是在动力、燃油经济性还是NVH上,都已经媲美甚至超越部分主流小排量四缸涡轮增压发动机,也在消费者心目中塑造了良好的形象。时代在发展,消费者观念也在不断改变中,相信未来一定会有更多的消费者接受三缸发动机,而上汽通用无疑抢占了先机。

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