一篇文章看懂通用全新1.3T/1.0T發動機

[愛卡汽車 科技頻道 原創]

昨天去參加通用全新一代發動機的技術交流會。去之前，我了解到這次全新一代發動機主要集中在小排量上，一台1.0T、一台1.3T。對於小排量發動機來說，動力不足是消費者對它們的固有印象，的確在技術還不成熟的過去，小排量意味著抖動、動力差。不過隨著機械部件集成化、電控集成化的發展，小排量發動機開始克服過去的不足，小排量、大動力雖比較誇張但也差不太多，那麼全新的通用小排量發動機又有那些亮點？下面我就通過這篇文章來解讀一下。

一、小排量的現狀

隨著動力技術和排放法規的不斷提升，小排量已成為燃油車不可逆轉的選擇。美系、日系、德系、法系包括國產車企都在這方面進行深耕。

  法國車是比較早在國內推廣小排量的車企。比如我們熟悉的雪鐵龍1.2T動力總成，這套動力體系由PSA進行研發，其技術亮點在缸內直噴技術，C4L、C4世嘉等車型都採用了這套動力總成。

  美國福特的1.0T也比較常見。該發動機還曾獲得沃德十佳的榮譽。這款發動機的亮點同樣集中在燃油噴射方面，通過特殊的活塞造型產生獨特渦流，讓混合氣更均勻，以此提高燃燒效率。

除此之外，還有豐田的卡羅拉1.2T發動機，大眾的1.2T發動機系列等等。而縱觀這些發動機，可以看出這類發動機的共性：一是對噴油系統和混合氣要求極高；第二個是部件的集成度很高，對熱效率很在意。

通用全新一代1.0T/1.3T發動機在總體的技術路線上大同小異，不過工程師們在燃油噴射和集成度上進行了深度研發和改進……

二、通用1.0T發動機亮點

首先請大家了解一點：通用全新一代1.0T發動機預計將會是別克英朗的新動力；而1.3T可能是別克最新的車型GL6的動力系統。

1.0T發動機最大功率92kW（125Ps），在2000rpm時可以輸出170Nm的最大扭矩。

這款發動機將替換現在的1.5L自然吸氣，上代1.5L發動機則需要在4000rpm才能達到141Nm最大扭矩，而且1.0T發動機還比上代1.5L發動機減輕24kg，因此無論動力還是輕量化，1.0T都有絕對優勢。

1.3T發動機最大功率120kW（163Ps），它對應的是目前科魯茲上的1.4T發動機。

相比上一代1.4T發動機，在相同轉速下1.3T發動機可輸出230Nm最大扭矩，1.4T則只有206Nm，且1.3T發動機重量減輕25kg。

因為1.0T和1.3T發動機在技術上一致，所以我下面用1.0T發動機給大家進行分析。

這台發動機最大的亮點在「集成」方面。從燃燒系統的結構到缸蓋缸體再到排氣系統都進行了高度集成化設計。

首先是燃燒系統部分的集成。這一部分對活塞頂部以及進氣道進行設計，以增強混合氣流動加強燃燒強度；同時還進行CAE模擬，以此來篩選最優的缸徑衝程比。

燃燒系統另一個亮點在「雙噴射技術」。說起雙噴射，腦海中浮現的大多是缸內直噴+進氣歧管噴射結合的噴射形式，而通用的雙噴射別具一格，只使用缸外直噴，不過每個進氣道為雙噴油嘴設計。

為什麼通用放棄小排量常用的缸內直噴，反而選擇進氣道噴射呢？這就要從缸內直噴的缺點說起了。

缸內直噴技術普遍比較容易產生積碳，所以在保養方面需要更加特別地「呵護」；二來在低負荷/怠速狀態下，缸內直噴的油氣混合效果不好，會產生相當大的氮氧化合物，對三元催化器的要求更高。

因此，通用放棄了缸內直噴，而為了能在高負荷狀態下也保證燃燒充分，便設計了雙噴射。雙噴噴油器協同噴射能夠實現更廣的噴射覆蓋面積以及更高的燃油霧化率，可以減少燃油濕壁，使噴射的燃油更多地參與燃燒，改善燃油經濟性，降低油耗和排放。根據需要可以實現開閥噴射，冷卻缸內混合氣，抑制爆震，從而可以採用更高的壓縮比來提升了燃油經濟性。除此之外，採用兩個噴油器，很好平衡怠速小流量和高負荷大流量的需求，既保證了怠速燃燒的穩定性，也滿足了高功率開發要求；不易積碳，降低後續保養成本，發動機壽命更長。

通用小排量發動機背景介紹

說完燃燒系統的集成，我們再來看排氣系統的集成。集成排氣是小排量發動機的看家本領。

將排氣歧管集成在缸蓋上的一體化設計，不僅使整體布置更為緊湊，有效減重1-2kg，提高輕量化水平。

在冷啟動時，利用排氣熱量讓冷卻液快速達到工作溫度，在冬天加快暖車速度；同時較短的氣道也可減少渦輪遲滯現象，提高加速響應。

下面我們來看看電控方面的集成。現在的發動機，電控的比重越來越高，先進的ECM模塊對提高發動機的整體性能至關重要，說白了這就類似人的大腦。如果你有一副健康的體魄，同時又有靈活的大腦，那麼你才有可能成為球隊中的MVP。

通用的新發動機在電控集成上做了很多工作。

比如小排量發動機最重要的渦輪增壓器。通用的這款發動機採用了小慣量渦輪。在渦輪選用上中規中矩，不過在泄壓閥方面採用了電控技術，各種工況下都可以更智能地控制放氣閥。

電控泄壓閥不僅可以更加精確和快速地建立增壓壓力，而且可以降低小負荷泵氣損失，從而提升低速扭矩，得到快的增壓響應，改善油耗；同時，低慣量渦輪增壓技術最大程度上改善了傳統渦輪增壓發動機動力輸出反應滯後的痼疾；通過低慣量渦輪解決了遲滯問題。使其在1700rpm時即達到峰值扭矩，滿足低轉速大扭矩驅動；帶來更快的瞬態響應。

除此之外還有電控的熱管理系統。雙節溫器控制橫流式分離冷卻，通過缸蓋和缸體上下分離的設計，實現更為精準高效的溫度分區控制。

這個系統保證了冷卻均勻性，從而在提升發動機穩定性的同時，大幅降低油耗。

說完了高度集成的燃燒系統、電控系統，我們再聊聊高度集成的機械結構——缸體。

這台發動機的缸體採用了鋁合金材質，重量方面很佔優勢。水套採用了波浪式結構，對於發動機的散熱幫助更大。

缸體內部的活塞則使用了一種叫做低張力DLC類金剛石的塗層。這種塗層比目前發動機常用的PVD塗層提高了硬度和耐磨性，有效地提升了發動機的耐久性。

  最後，通過幾個零部件，我再給大家介紹介紹這款發動機在靜音、平順性方面的努力。

首先是很重要的鐘擺式雙質量飛輪。三缸機還是很需要這種通過離心運動反向消減振動的技術。通用的這款發動機就採用了雙質量飛輪，通過飛輪上的吸振器去消除振動。

然後是中置VVT上的靜音正時鏈。這種尺鏈採用齒形結構設計，傳動時入齒更柔和，衝擊更小，運轉更加平穩。

以上就是新發動機最主要的幾個技術亮點，從技術層面看，以集成化為目標的燃油系、電控系統以及缸體等都表現出超越主流的實力，至於雙噴射的實際效果如何，還需要我們實際的測試體驗。

編輯點評：正所謂濃縮的都是精華，小排量發動機在技術上一點都不比其他發動機差，而且由於缸體尺寸的限制，小排量發動機技術會顯得更細膩。

通用全新一代小排量發動機的到來，除了能拉低車型售價，也給我們消費者帶來更多選擇。

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