一分钟了解全新迈锐宝XL 2.0T智能变缸涡轮发动机技术

想获得更好的燃油经济性,除了降低发动机排量之外,还有很多能做的事!就拿市场上常见的2.0T发动机为例,缸内直喷早已不新鲜了,可变压缩比也已经量产上市,今天圆圆姐为大家介绍的这款搭载在全新迈锐宝XL上的第八代Ecotec 2.0T智能变缸涡轮发动机,则拥有另一项前瞻技术:智能变缸技术,四缸、两缸轻松切换,堪称目前发动机黑科技的典范。

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先来简单了解下全新迈锐宝XL,全新迈锐宝XL在外观内饰上大量融入了Redline的设计元素,同时还换装了全新一代MyLink+智联系统,当然最大的亮点还是其动力组合,吸引了更多的“性能”狂热者。这款第八代Ecotec 2.0T智能变缸涡轮发动机到底有什么过人之处?下面就听圆圆姐详细聊聊。

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2.0T智能变缸涡轮发动机拥有三段式智能变缸技术,轻松实现“四缸澎湃模式”、“四缸高效模式”和“两缸畅行模式”三种工作模式随意切换。这台动力总成配备双涡道电动放气阀涡轮增压器、ATM智能热管理系统、智能电控碳罐泵、无极可变机油泵、DVVT可变气门正时系统以及35MPa高压燃油直喷科技,与9HYDRAMATIC®手自一体变速箱匹配。下面,我来为您分解上面每一样黑科技的技术原理。

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之前,圆圆姐写过一篇凯迪拉克XT4的发动机技术稿,今天要说的全新迈锐宝XL搭载的发动机也是第八代Ecotec 2.0T智能变缸涡轮发动机。同样的技术,虽然调校上略有不同,但是依然保留了Ecotec所有的技术优点。三段式智能变缸技术的搭载说明了雪佛兰满满的诚意。四缸/两缸智能切换的第八代Ecotec 2.0T发动机到底是如何工作的,我们一起来看一看。

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三段式智能变缸科技是个好东西。从广义上来说算是阿特金森循环的产物,主要依靠发动机滑动式凸轮轴系统和DVVT可变气门正时系统,完成配气系统不同升程之间的模式切换,配合最佳进气量,达成节约能耗的目的。滑动式凸轮轴系统由两部分组成,一个是机械部分,即滑动式凸轮轴;另外一部分是电磁驱动器。滑动式凸轮轴是由中间的芯轴,凸块及其连接部件组成。每组凸轮上各有一个高角度凸轮和一个低角度凸轮,凸轮块的两端有旋沟槽。

 

当发动机怠速或低载工况运行时,低角度凸轮和气门挺杆结合,气门处于低升程状态,这就是四缸高效模式。当发动机处于高负荷时,汽车ECU会发送信号给电磁驱动器,电磁驱动器中的金属销弹出,插入凸轮块上的螺旋沟槽中。凸轮块旋转中,切换到高角度凸轮上,增大气门升程,这就是四缸澎湃模式。滑动凸轮轴通过变形设计,可以和发动机停缸技术结合,发动机处于部分负载状态下,凸轮块被推动到零升程位置,即凸颈位置,这时气门停止运动,ECU发出指令让喷油嘴停止喷油,发动机停止点火,气缸停缸,配合平衡轴系统降低震动和芯轴上的锁止机构,完成两缸畅行模式的切换。

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这套系统不复杂,但是技术要求很高。通过应用三段式智能变缸技术,这台发动机可以实现四缸澎湃模式(进气侧四个缸全部使用高升程凸轮时)、四缸高效模式(进气侧四个缸全部使用低升程凸轮时)和两缸畅行模式(1、4缸进气侧使用低升程凸轮,2、3缸的进、排气都使用无升程凸轮时)。

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三段式智能变缸技术带来的好处其实很好理解,现在冬天去北方玩的朋友可能会坐到狗拉雪橇,上坡和加速时候,狗主人会舞动鞭子给狗子们助威,所有爱斯基摩狗都全力拉动雪橇,这时候加速度最快,相当于是发动机的四缸澎湃模式;而进入平坦雪原,狗子们只要溜达就可以拉动雪橇了,这时候就相当于四缸高效模式;而如果进入下坡滑行路段,只需要几只狗子在前面引导方向就行了,其他的爱斯基摩狗此时解开绳索处于休息状态,避免白白消耗体力浪费饲料,这就是发动机的两缸畅行模式啦。

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采用电控水泵和精巧设计的分流式冷却循环,精确控制冷却水流量和流向,随时保持发动机不同部件各自的最佳工作温度,减少能耗,可在任何工况下(如冷机启动等)都能实现分区温度管理。

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就像家里的变频空调,自动调节每个房间最合适的温度以达到最佳的状态。

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涡轮增压是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术。与机械增压器功能相似,两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而令机器效率提升。透过利用排出废气的热量及流量,涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。但是传统的涡轮的运作一定在一个转速区间以上,这就是所谓的涡轮迟滞——开启时推力强劲,未启动时动力很“肉”。

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为了解决这一问题,全新迈锐宝XL的2.0T智能发动机采用了双涡道电动放气阀涡轮增压器:1和4缸采用同一管路,2和3缸采用另一管路,尽可能减少排气的脉冲阻力,让涡轮转动更加顺畅自如,减少涡轮的迟滞提升和优化扭矩响应和输出范围(1500rpm低转速下即可爆发350N•m,同时持续至4000rpm)。 

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就用童话故事中经常听到的风车磨坊来举个例子,风车越大产生的动能自然越强,但是如果风力不足,风车动不起来一切都白搭。所以一方面风车的尺寸非常关键,另一方面,在风小的日子里,聪明的磨坊主会采用电动助力来帮助风车启动,这就像电子增压器发挥的作用,在发动机转速较低的时候,电子增压器帮助涡轮提前启动,让发动机的动力输出更线性,峰值扭矩平台更宽阔。

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碳罐是隶属于汽油蒸发控制系统(EVAP)的一部分,一般装在汽油箱和发动机之间。该系统是为了避免燃油蒸汽逸入大气而被引入的。通用的智能电控碳罐泵可实现汽油蒸汽由传统的被动脱附升级为主动脱附,通过发动机标定控制的优化,使得油箱油气抽吸在发动机全部运行工况下都能进行,实时冲洗碳罐,大幅降低排放。

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我们烧开水的时候水沸腾以后水蒸气会散发出去,没有盖子的话,等水烧好可能会少很多,但是有个盖子,外溢的水蒸气就会被壶盖挡住,吸附在盖子里面,当积攒到足够多的时候,就会流回到壶中。这里就体现出水壶设计者的巧思了,如果采用较为平直的壶盖,水滴要积累到足够大之后才会滴落回壶中,就好像传统的碳罐,要靠油气积累到一定量之后才能脱附被输送到发动机。有些水壶的设计者将壶盖做成锥形,一方面增加了壶盖外部接触冷空气的面积,有助于水汽凝结,另一方面内部为倾斜表面,也会帮助凝结的水滴突破表面张力滑回水壶里。智能电控碳罐泵发挥的就是这样的功效,随时都能将溢出的汽油蒸汽输送到发动机参与燃烧,不白白浪费一滴燃料,也对环境大有裨益。

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节能减排是当今发动机技术的发展趋势,发动机在不同转速条件下,对机油流量的需求是不同的,现市面上应用较广的可变排量式的机油泵一般只实现了流量两级可调,缺少简单有效的无级调节装置,不能保证发动机润滑系统在任何转速下,任何负载和温度下都有一个最佳的机油流量。全新迈锐宝XL为了解决这一问题,在新车上搭载了最新的无级可变机油泵。

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当反馈机油压力达到变量设定值时,弹簧被压缩,外调节环滑动或者摆动,使叶片的内圈和外圈之间的偏心距减小,叶片与内外圈之间形成的压油腔在机油泵运转过程中变化量也相应减小,这样就使机油泵流量减小;当反馈机油压力降低时,弹簧逐渐回位从而使调节环复位。通过设置在主油道上的油压传感器,该变量泵可以将发动机在中高速下的主油道压力保持一个相对恒定值,在满足发动机机油需求的同时,减少功率消耗,起到节能减排的作用。

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我们都知道炒毛栗子需要放铁砂,铁砂放多了废火,放少了毛栗子容易糊。新手老板只会看着配方炒,多少斤毛栗子多少斤铁砂,如果一次要多炒几斤毛栗子就不会了。无极可变机油泵就相当于在炒锅底加了一个温度传感器,根据每颗毛栗子的温度,自动往锅里加减铁砂,炒出来的毛栗子又好吃又省火。

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因为2.0T智能变缸涡轮发动机采用了三段式智能变缸技术,发动机上端机械结构已经比较复杂,为了更加合理的结构布局,全新迈锐宝XL的35MPa高压喷油嘴采用了经典的侧置布局,比起市面上常见的20MPa常规喷油压力,燃油雾化性能更加卓越,汽油物化颗粒达到8μm,同时侧面喷油形成的滚流大大提升了燃烧效率,大幅降低排放,令全新迈锐宝XL优先达标国六。

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我们看到以前的城市洒水车,喷出来的水都是水柱,往往把花坛变成了小池塘,树叶上还很脏。而现在路上出现的高压雾化洒水车,经过加压,水被雾化后喷洒在绿植上,地面不会很潮,但是花儿都被清洗的很干净。既省水又高效,还不会像以前那样弄得到处是泥浆。

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全新迈锐宝XL的9HYDRAMATIC®手自一体变速箱通过增加一组行星排和两组摩擦片(4挡和2、9挡)实现了新增3个挡位的紧凑型设计,可选择单向离合器取代了传统的单向离合器与摩擦片组的搭配,集成1挡和倒挡单元。这样变速箱整体的外部尺寸没有太大变化,有利于车企模块化量产。人人都说自家的9AT好,那么大家知不知道,同样是9AT,但是调校的不一样,结果完全不同。因为这篇不是试驾稿,所以圆圆姐就不说那些虚头巴脑的推背感很强,有劲,高速动力还是一脚就有,超车方便这类的套话,我们用技术参数来看一看全新迈锐宝XL的9HYDRAMATIC®手自一体变速箱和别人家的9AT区别到底在哪。

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说到变速箱,什么是好的变速箱?狗牙变速箱是好!可是能装在你的家用车上么?所以,适合中国人日常代步的变速箱,才是好的变速箱。这里圆圆姐先要引入一个专业名词:齿比分部。我们关注的变速箱是否平顺,主要也就是看齿比分部和换挡逻辑。通常齿比小于1的挡位被称之为超速挡,即经过变速箱后输出的转速大于发动机的转速,适合用于高速巡航路况,超速挡的齿比值越低也就意味着需要在更高的车速下才能正常挂入该挡位。倘若最高挡在时速120公里以上才能挂入,那可能北上广的车一辈子也用不到9挡了。

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全新迈锐宝XL用的9HYDRAMATIC®手自一体变速箱,只有2个超速挡,相比于采埃孚高达4个超速挡的设定,明显更符合中国道路使用。而低挡位大速比设计,起步加速更快。

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而换挡策略,通用的设计师称之为Clutch by Clutch,在5组离合器和一个单向离合器中换挡时,会出现前后两个挡位的离合器都处于半联动的状态,当前挡位成功接手,前一挡位才完全脱开。这样便可以最大程度避免动力中断以及转速落差所导致顿挫的换挡感受。

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在变速箱上方,设计了一个启停装置,由弹簧和封闭油腔组成,当发动机停止工作时,机油压力通过压缩弹簧以弹性势能的形式存储,在车辆启动瞬间释放压力,稳定的油压使变速器能够最快的速度挂上1挡起步加速。

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这台变速箱上采用的是长行程液力变矩器,一定程度上提高了NVH性能,锁止机构的使用能够让车辆在低挡位时尽快锁死液力变矩器实现纯机械式传动,降低油耗。减震盘的采用,很大程度上降低了系统震动,提升了舒适性。

全新迈锐宝XL自12月24日上市以来,短短十余天时间,就对国内中高级轿车市场形成强烈冲击。其远低于同级的油耗水平,0~100km/s加速7.2s的成绩以及强大的价格优势,配以最先一批达标国六标准的名头,无疑将领跑2019年的中国中高级汽车市场。

迈锐宝XL
迈锐宝XL 网友评分 : 4.92
参考价 : 15.49万起

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级别: 中型车
综合平均油耗: 6.28L
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