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2018年07月12日 星期四

 
 

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前瞻趋势 唯变者胜

上汽通用积极布局全新一代小排量增压发动机

“节能减排”是汽车行业发展的趋势,也是消费者在选车、用车时日益成熟理性的需求。随着国家4阶段燃油限制指标的日益临近以及“双积分”政策的即将全面展开,在节能环保大背景下,传统内燃机究竟如何应对排放以及燃油消耗的限制?

如何不断提升产品的功能性与稳定性?如何进一步挖掘发动机的潜力?这些课题具有越来越重要的现实意义。因此,在排放法案严苛要求和消费价值观向环保转变的双重背景下,以三缸为代表的发动机“小型化”、“合理精简”成为继涡轮增压之后,内燃机发展的新趋势。

排放要求所致三缸机市场或超5000万

全球范围内日趋严苛的排放法规鼓励车企加大对小排量发动机的研发投入与技术革新,而不是停留在沿用已有技术上裹足不前。其实,从某种角度看,汽车发展史也是一个缸数不断减少的历史,从12缸到8缸,从6缸到4缸,再到3缸,缸数减少的背后要求技术含量不断提升,提高性能并减少油耗及排放。

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。增压小型化、单缸效率提升、摩擦功改善、轻量化技术、尺寸紧凑优化等先进技术的不断突破,令1.0L-1.5L的小排量发动机中,“3>4”成为现实,三缸发动机比四缸发动机实现了更高的效率、更低的油耗、更少的排放。对于全新一代增压发动机而言,发动机升功率一般在85-100kW/L,对应中国乘用车市场主流的动力需求,排量范围在1.0L–1.5L为主。

在中国市场,随着通用、宝马、福特、标致雪铁龙等跨国车企巨头围绕三缸涡轮增压发动机进行密集布局,上汽、吉利、长安等越来越多的中国自主品牌也纷纷加入了三缸发动机产品的阵营。

根据IHS预测,未来5年,国内销售三缸车的汽车品牌预计超过60个,覆盖BMW,Volvo, Volkswagen,Audi,Toyota,Honda,Nissan,Ford,Hyundai,Geely,Lynk&Co等几乎所有主流汽车品牌。HIS还预测,2019年后,欧洲/中国市场三缸机年销量预计均将超过300万辆;到2025年三缸车预计保有量欧洲将达到3000万辆、北美为400万辆、中国则可达到5000万辆。而在在权威性的“国际引擎年度大奖”十佳评选中,三缸发动机从2015年至今,已经包揽了1.5L及以下排量的所有奖席。

技术攻坚上汽通用领跑三缸发动机技术

上汽通用汽车别克品牌是目前国内对于三缸技术布局最坚决的主流合资品牌,去年10月上市的新英朗、阅朗以及GL6上全面搭载了通用汽车基于全新架构开发的全新一代1.0T/1.3T Ecotec双喷射涡轮增压发动机。全新一代1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机不仅荟萃领先科技,而且依托全球领先的智能制造和高标准全球供应链打造,具有高性能、高可靠、高科技以及低油耗、低排放、低重量的“三高三低”特性。

过去消费者对三缸发动机的主要担忧在于NVH的控制。三缸机与四缸机在NVH上主要差异,一方面是惯性不平衡性,主要体现在一阶往复惯性力矩上,另一方面是720度点火缸数从4缸变为3缸后的扭矩波动差异导致了转速波动差异。

Ecotec系列发动机创新应用了12项静音减振核心技术和8项整车静音NVH技术,提供了系统性的解决方案来加以应对。其中,对于一阶不平衡力矩方面,Ecotec 系列发动机一方面采用轻量化结构和高性能材料的应用降低了基础不平衡量,同时进行了多种整机平衡方案与整机匹配的选型,匹配出整车振动最优的组合;另一方面,引入了带减振橡胶齿轮的平衡轴系统。而在转速波动方面,仅带钟摆式的双质量飞轮就带来了转速波动降低,Ecotec系列发动机对整个传动系统进行了充分的优化。

这20项综合发动机和整车静音技术的系统性解决方案,为Ecotec系列三缸机在各种工况下安静平顺运转方面的突破提供了关键性的技术基础,从而实现Ecotec系列三缸机及其匹配的整车振动和噪音表现达到甚至部分超越市场主流四缸机,全负荷加速噪音全面优于四缸表现。NVH表现正为消费者选择和评价别克Ecotec系列三缸机车型的重要的魅力质量之一。

此外,这两款发动机依托上汽通用汽车行业标杆级智能制造实力进行打造,主要包括:在国内动力总成制造领域应用的数字化工作平台和虚拟仿真技术,提升工艺开发的质量和效率;使用包括MES制造执行系统、三缸机高精度动平衡控制加工策略、全球一流高精度五轴加工中心、智能机器人等国际领先的智能制造系统,加工线自动化率大幅度提高;创新性地应用远程诊断与设备状态智能监控系统,充分预测并规避产品制造质量风险。值得一提的是,Ecotec系列三缸机的核心零部件都从全球知名供应商处采购,发动机的所有零件材料及工艺均满足通用汽车环保要求和最严苛的欧盟法规,从源头上进行严苛的质量控制,为产品提供了扎实可靠的质量保证。

从设计到制造的全方位技术升级,从汇聚全球优势资源开发到全球供应链和世界领先智能制造的品质保障,上汽通用汽车别克全新一代1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机不仅突破了制约三缸机发展的振动、噪音等瓶颈。也正因如此,市场对此给予了积极的反馈。搭载新一代三缸机的别克车型自2017年第四季度相继上市,截至今年6月市场销售超过28万辆,反映出今天的消费者对小排量三缸发动机已有了越来越多的接受和认可。

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