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目前,得益于電氣化的快速推廣、環(huán)保要求越來越高、油耗法規(guī)越來越嚴(yán),越來越多的技術(shù)型主機(jī)廠采用三缸架構(gòu),如BMW,豐田,沃爾沃,福特等;1.2T,1.3T, 1.5T 排量都有;幾乎所有的OEM都在開發(fā)三缸1.0T發(fā)動機(jī);1.0T大有逐漸代替目前1.5/1.6L自然吸氣發(fā)動機(jī),成為新的黃金排量趨勢。
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綜合對比來看,從通用汽車1.3T、BMW1.2T、PAS1.2T、福特1.0T、本田1.0T、大眾1.2T等發(fā)動機(jī)上,動力性方面,通用汽車、BMW、PSA都能夠遙遠(yuǎn)優(yōu)于福特、本田及大眾,三者之間,輸出功率方面,通用汽車1.3T比BMW1.2T、PAS1.2T高出20%,輸出扭矩方面,三者相當(dāng)。
什么支撐了通用汽車1.3T優(yōu)秀的性能?我們一起來分析。
據(jù)通用發(fā)布的信息,全新一代Ecotec1.0T/1.3T雙噴射渦輪增壓發(fā)動機(jī)采用了多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù),包括高智能電控技術(shù)、高效率集成技術(shù)、高科技靜音技術(shù)及高可靠耐久等,而這中間,同時(shí)擁有智能電控及高效集成的是雙噴射技術(shù)。
第一、雙噴+增壓全球首次應(yīng)用技壓群雄
仔細(xì)分析通用汽車1.3T性能擠壓其它競品,雙噴射技術(shù)是最大的功臣,而此次雙噴射技術(shù)是全球首次在增壓發(fā)動機(jī)上采用的一種多點(diǎn)電噴技術(shù),具有高性能、低油耗、高穩(wěn)定性、更環(huán)保的特點(diǎn)。
Ecotec雙噴射渦輪增壓發(fā)動機(jī)雙噴系統(tǒng)
不同于傳統(tǒng)電噴一個(gè)氣缸一個(gè)噴油器,而是一個(gè)氣缸兩個(gè)噴油器。雙噴噴油器協(xié)同噴射能夠?qū)崿F(xiàn)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(jīng)濟(jì)性,降低油耗和排放。
如果想要擁有優(yōu)秀的輸出性能,需要更充分的燃燒以及更大的壓縮比,這里面有個(gè)致命的問題便是爆震,一般的爆震是因?yàn)槿紵覂?nèi)油氣點(diǎn)火后,火焰尚未完全擴(kuò)散,遠(yuǎn)程未燃的油氣即因?yàn)楦邷鼗蚋邏憾匀?,其火焰與正規(guī)燃燒的火焰撞擊而產(chǎn)生極大壓力,使得發(fā)動機(jī)產(chǎn)生不正常的敲擊。
所以,通過雙噴系統(tǒng)來有針對性地對發(fā)動機(jī)進(jìn)行“冷卻”就顯得非常重要,全新一代Ecotec1.0T/1.3T雙噴射渦輪增壓發(fā)動機(jī),根據(jù)需要可以實(shí)現(xiàn)開閥噴射,冷卻缸內(nèi)混合氣,抑制爆震,從而可以采用更高的壓縮比來提升了燃油經(jīng)濟(jì)性。此外雙噴霧化更好,平均索特直徑小于44um,有效的降低了污染物排放。
如此同時(shí),采用兩個(gè)噴油器,很好平衡怠速小流量和高負(fù)荷大流量的需求,既保證了怠速燃燒的穩(wěn)定性,也滿足了高功率開發(fā)要求。
第二、雙噴vs.GDI:小排量雙噴更優(yōu)
相對于雙噴射系統(tǒng),自然而然會談到缸內(nèi)直噴系統(tǒng),對于小排量發(fā)動機(jī)來講,二者各具優(yōu)勢。
第一款缸內(nèi)直噴機(jī)是三菱1996年量產(chǎn)的,讓國人熟知的則是奧迪推廣的FSI,省油是直噴技術(shù)研發(fā)的初衷,而分層燃燒是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段,但分層技術(shù)存在著氮氧化物排放多的缺點(diǎn),所以目前大多數(shù)的直噴發(fā)動機(jī)都取消了分層燃燒,也就違背了缸內(nèi)直噴研發(fā)時(shí)的初衷。
我們知道,直噴發(fā)動機(jī)應(yīng)用的是柴機(jī)油直噴技術(shù)的拓展,主要應(yīng)用定時(shí)定量地進(jìn)行燃油控制,通過均質(zhì)燃燒得到效率最優(yōu)、動力性最佳,在近幾年的發(fā)動機(jī)技術(shù)應(yīng)用額過程中取得不錯的效果,當(dāng)然,也遇到此前自然吸氣沒有的劣勢,即汽油發(fā)動機(jī)因?yàn)橹眹娂夹g(shù)會產(chǎn)生碳煙,在大排量發(fā)動機(jī)方面,這個(gè)問題解決相對較好,在小排量發(fā)動機(jī)方面,則顯得越發(fā)嚴(yán)重。
雙噴射系統(tǒng)在這個(gè)過程中更具優(yōu)勢,一個(gè)氣缸兩個(gè)噴油器協(xié)同噴射能夠?qū)崿F(xiàn)更廣的噴射覆蓋面積以及更高的燃油霧化率,根據(jù)需要可以實(shí)現(xiàn)開閥噴射,冷卻缸內(nèi)混合氣,達(dá)到類似直噴的效果,降低燃燒室溫度,也即是取得缸內(nèi)直噴的效果。
最主要的是,雙噴射系統(tǒng)不會出現(xiàn)進(jìn)氣門背部積碳嚴(yán)重的煩惱,穩(wěn)定性更佳。另外,NVH方面也比直噴更好。由于使用歧管噴射,燃油會在進(jìn)氣道中降低溫度,燃燒室溫度降低,可以起到減少氮氧化物的好處,降低排放。
與此同時(shí),在掃氣上,直噴發(fā)動機(jī)效果更強(qiáng),但直噴技術(shù)容易產(chǎn)生爆震,對油品質(zhì)量要求比較高,而雙噴系統(tǒng)則恰恰依靠結(jié)構(gòu)優(yōu)勢、智能控制優(yōu)勢抑制了爆震,降低了對油品的要求,這同時(shí)也提升了系統(tǒng)的可靠性。
當(dāng)然,對應(yīng)來講,BMW、PSA等采用的直噴技術(shù)發(fā)動機(jī)也取得了不錯的效果,從雙方發(fā)布的性能參數(shù)來看,特別是性能油耗數(shù)據(jù),單缸雙噴并不低于直噴發(fā)動機(jī),反而有些方面占有優(yōu)勢。
綜合來看,通用汽車此次全新一代Ecotec1.0T/1.3T雙噴射渦輪增壓發(fā)動機(jī)的推出,特別是雙噴技術(shù)等方面的應(yīng)用,體現(xiàn)了通用汽車在小排量發(fā)動機(jī)的布局,再次走在了行業(yè)的前端,這同時(shí)也顯示了整個(gè)小排量發(fā)動機(jī)最新技術(shù)的應(yīng)用正在加速,更多的優(yōu)秀車型也將采用了類似的技術(shù),給予消費(fèi)者更多實(shí)惠,我們拭目以待。
---丁華杰
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