通用汽車第八代Ecotec發動機 | 解析

作為業內首批從設計源頭前瞻全球範圍嚴苛排放標準進行正向開發的機型,第八代Ecotec系列發動機採用業界領先的單缸最優開發理念和全新模塊化架構設計,薈萃眾多首創前沿驅動科技與智能機電一體化技術,大幅提升了效率,全面滿足“國六B”和北美ULEV(超低排放標準)50等嚴苛排放標準,引領行業發展趨勢。

第八代Ecotec發動機具有多種排量衍生,包括2.0T、1.3T、1.0T三款直噴渦輪增壓發動機,實現了創新智能驅動技術的跨平臺共享,具有高效動力、低油耗、低排放等突出優勢,為消費者帶來“更性能、更智能、更節能、更環保”的用車新體驗。

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八大智能科技

Tripower可變氣門管理技術

在全新升級的通用汽車DFM動態燃油管理技術的支持下,第八代Ecotec發動機系列的四缸機型搭載了先進的TriPower可變氣門管理技術,全球首次配備三段式滑動凸輪軸,配合執行器、位置傳感器、燃油噴射系統和電子控制單元,實現了智能控制下的多級“變缸”功能。發動機可在“四缸高性能模式”、“四缸經濟模式”和“兩缸超經濟模式”間平滑切換,可提升燃油經濟性最高達15%,充分滿足用戶對澎湃動力和節能環保的兼顧需求。讓客戶用一臺發動機的費用可享受三個不同型號的發動機體驗:

- “四缸高性能模式”開啟時,Tripower可變氣門管理技術感知到發動機需要輸出更大的扭矩,從而為駕駛員提供更多動力。高氣門升程使發動機的進氣量達到最大,再配合噴油量和點火時刻的調整,發動機迅猛澎湃的動力噴薄而出;

- 而當駕駛模式變得溫和時,Tripower可變氣門管理技術判斷髮動機只需要中等負荷運行,發動機會切換到“四缸經濟模式”進行工作。此時,氣門升程僅打開全升程的一半,燃油經濟性可提升5%;

- 而在“兩缸超經濟模式”下,系統則判斷髮動機只需要很小的扭矩維持平衡。兩個汽缸將停用,發動機容量減半,以實現最高效率,節省多達15%的燃油。

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35Mpa高壓直噴系統

全球領先、國內率先使用35Mpa高壓直噴系統,通過增加油軌壁厚,升級高壓油管材料牌號和高效的高壓油泵,滿足燃油系統更高壓力需求,同時靜音水平媲美20Mpa燃油系統;噴油器使用最新激光打孔技術,大幅提高了打孔精度,確保了噴霧性能的一致性。此外,每個單件完成近5億次循環耐久試驗及多種油品的適配性試驗,確保燃油系統的可靠性。

35MPa高壓直噴使燃油霧化效果更好,燃油粒子直徑達到8微米,僅為普通人頭髮直徑的五分之一,燃燒更加充分,熱效率更高,同時降低微小顆粒排放數量和質量,滿足國六排放標準。


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ATM主動熱管理系統

全球首創採用電子水泵+電控球閥模塊組成的主動熱管理系統,結合發動機分流式水套設計,通過ECU直接控制水泵轉速及智能熱管理模塊的球閥角度,可以智能、精確控制冷卻系統各環路的流量,進而滿足對系統熱量的精確管理,實現快速暖機,機油加熱,停機冷卻的功能。


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電動放氣閥渦輪增壓器

在全工況下都可以精準控制放氣閥的開啟時刻及開度,不僅更加精確和快速地建立增壓壓力,並且可以降低小負荷泵氣損失,改善油耗,在性能上兼顧低速高扭矩和高速大功率,同時還可以增加啟動時排氣溫度,有利於催化器起燃和排放。渦輪增壓器的渦殼材料採用奧氏體不鏽鋼設計,可支持持續排溫980°C,最大排溫高達1030°C。


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智能主動電控碳罐泵

全球首次應用電子泵,實現汽油蒸汽由傳統的被動脫附升級為主動脫附,通過發動機標定控制的優化,使得油箱油氣抽吸在發動機全部運行工況下都能進行,實時沖洗碳罐,同時為蒸發排放系統額外建立7kPa的壓差,使得燃油蒸汽更快進入進氣系統參與燃燒,令蒸發排放大幅降低(67%),滿足“國六B”及全球最嚴厲的加州蒸發排放法規要求。該系統具備低功耗、高轉速(可達43,000RPM)、自潤滑、自冷卻等特點,發動機標定診斷系統能根據壓差,轉速信號對碳罐泵進行智能診斷。


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全可變排量機油泵

在滿足發動機對機油流量和壓力的需求,保證各系統潤滑條件的基礎上,所有工況下儘可能降低油泵功率,實現發動機最低機油量供應,降低油泵功率消耗,並降低機油在系統中摩擦功。相比傳統不可變油泵,降耗2%~5%,並改善了NVH表現。


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電動放氣閥渦輪增壓器

可變氣門正時系統可調節凸輪軸相對曲軸的相位,從而改善燃燒。可使發動機在不同工況下,工作在高效區間,保證良好的燃油經濟性。系統採用中置式,是目前市場上較為先進的技術,具有更快的調節速度。進氣側採用TA技術,排氣側採用CTA技術,利用凸輪軸軸承摩擦產生的負扭矩來驅動可變氣門正時系統,降低對機油壓力的需求,加快可變氣門正時系統的響應速度,並進一步降低發動機油耗。


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高壓水冷廢氣再循環系統

1.0T機型上搭載的高壓水冷廢氣再循環系統在國內渦輪增壓發動機中首次搭載。其從增壓器前通過電磁閥精確按需導出燃燒廢氣,冷卻後再次輸入燃燒室,參與燃燒過程。冷卻後的廢氣在燃燒中能有效降低泵氣損失和燃燒溫度,顯著提升油耗。

領先靜音科技

第八代Ecotec發動機系列採用了10餘項業界領先靜音科技,令該系列發動機達到了在動力性、油耗排放和NVH靜音減振性能上的全方面綜合出色表現。

平衡軸系統:彈性齧合面處理,消除敲擊噪音。其中,2.0T機型採用“雙軸平衡軸系統”,以平衡二階往復慣性力;1.3T則採用“單軸無聲平衡軸系統”用來平衡一階往復慣性力矩,均能有效降低發動機振動。

下沉式可變排量機油泵:非曲軸直接驅動以降低油泵轉速波動;靜音鏈系統設計代替傳統齒輪驅動減小噪聲。

靜音平衡鏈:小節距設計,表面彈性處理,傳動更柔和,衝擊更小,運轉更加平穩,上佳的噪聲表現。

發電機解耦減振器:優化輪系內的減振器,可抑制輪系的轉速波動,減少振動噪聲。

凸輪組件:液壓挺柱消除氣門間隙,改善氣門敲擊;優化的軸承間隙,減小軸承噪聲;優化的軸承座結構,減小受載變形。

渦輪增壓器:轉子動平衡控制優化;執行機構間隙控制減小敲擊;廢氣旁通閥減振裝置減小壓力脈動。

降噪減振帶輪:更低的模態頻率避免共振,更低的輻射效率改善噪聲。

油軌及聲學罩:脈動閥針優化減小敲擊,圓形油軌降低輻射噪聲;聚氨酯泡沫聲學罩。

發動機罩蓋及雙層式油底殼:採用複合材料隔音處理,具有高效的聲學性能。


通用汽車第八代Ecotec發動機 | 解析

智能化製造:

第八代Ecotec發動機採用通用汽車嚴格的全球製造標準。隨著先進數字化工作平臺和虛擬仿真技術應用,工藝開發質量和效率進一步提升。

數字化工作平臺和虛擬仿真技術:提升工藝開發質量和效率。

嚴苛的零件質量控制:

平衡軸/機油泵集成總成及滑動式凸輪軸及罩蓋總成採用全自動高精度扭矩和振動檢測(精度達到0.01Nm),確保裝配質量

採用等離子塗膠表面處理,提高零件表面清潔度,進而提高密封性

採用質量定心法進行曲軸動平衡控制,一次通過率至100%,確保產品質量

質量精確追溯—缸體、缸蓋和曲軸機加工過程參數質量全追溯:

在機加工零件製造過程中,每個零件都安裝單獨唯一的追溯芯片,從而可以記錄下零件在製造過程中的每個工序的加工狀態和參數,實現零件加工過程參數全追溯,確保產品加工過程質量全可控。

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