重回四缸时代,通用这台四缸机凭啥成为民用1.5T最强?

 



通用最近发布了全新的第八代Ecotec 1.5T四缸发动机



这其实不但是一台全新发动机的发布,更代表了通用动力战略的转向,放弃全系三缸战略,重回四缸阵营

通用为什么要重回四缸时代?
过去几年通用在国内小型车领域甚至是B级低配车型上是全力在推进全系三缸的战略,但是这一战略在国内市场给通用带来了大麻烦,不论通用如何强调自己三缸机的技术含量,消费者就是不买账,而且竞争对手以此作为突破口,在市场端将通用的小型车打的毫无还手之力



痛定思痛,通用同去年开始决定彻底改变三缸机战略,全面回归四缸,去年在入门级车型上用1.5L自然吸气发动机取代了原来毫无存在感的1.0T三缸机

这一措施成效显著以后销量一路上涨,重回主流但那台老旧的1.5L自然吸气发动机完全无法体现通用发动机研发的实力,于是全新第八代Ecotec 1.5T直喷发动机应运而生



作为基于全新的 单缸最优的设计理念和模块化架构开发的全新发动机,这台全新的1.5T 四缸机代表了目前通用在国内小排量发动机领域的技术实力
全新1.5T四缸机到底怎么样?
通用这台1.5T最让人印象深刻的就是其极高的性能水平,完全超越了之前大家认为已经是这个排量最强的本田1.5T

这台1.5T高功率版本能够实现155kW的功率输出(升功率最高突破100kW)比本田1.5T的143kW要高出12kW,甚至和奔驰全新即将量产的M254系列1.5T的150kW最大功率相比也要高出5KW

因此,通用说自己是最强1.5T,确实在目前量产的1.5T民用车中性能无出其右

但是,非要抬杠的话,还是有更高性能的1.5T的,宝马在i8上使用的高功率1.5T B38三缸发动机能够达到170kW的超高功率(下图),不过i8目前已经停产了,因此说通用1.5T最强也没毛病



通用在这台1.5T发动机上如此强调性能,除了本身车辆动力的需求,应该也是是为了证明自己重回4缸后的发动机技术实力,毕竟之前3缸的坑实在是挖得太大了

同时,我们还注意到,通用在这台1.5T发动机上采用了高低功率两个版本的设定同一发动机平台采用高低功率来进行配置区分的设定在国内这些年被德系玩的炉火纯青,虽然奥迪宝马超低功率的2.0T饱受诟病,但这一策略整体上是成功的

美系车的传统是不区分高低功率的,一个性能干到底,原来通用和福特的2.0T都是这样

这次新的1.5T也开始学习高低功率的设定了,高功率版本155kW,低功率版本135kW

后面走量的应该还是低功率版本,高功率应该是作为技术实力的象征存在



这台全新1.5T发动机采用了目前最先进的35Mpa(也就是350bar)高压直喷系统

有意思的是,这次通用选择了更加保守的侧置喷油器直喷方案,见下图:



而上一代通用1.5T四缸发动机选择的是似乎更先进的中置喷油器直喷方案下图红圈中就是上一代1.5T发动机的高压油轨和喷油器,可以看出是中置的



关于中置喷油器和侧置喷油器孰优孰劣的争论来源已久,理论上中置喷油器可以带来更好的雾化效果,减少汽油直接喷射到气缸壁面的可能性,同时具备拓展稀薄燃烧的能力

侧置喷油器是更多主机厂的选择,主要是侧置喷油器温度低,不容易产生汽油结焦堵塞喷孔的现象,油品适应性更好

其实从其他国内主机厂的喷射方案选择的变化中我们也可以看到这两个方案其实都有其用武之地,并不能简单的说哪一个更好,完全取决于产品的整体方案设计的权衡

比如和通用关系最密切的上汽MCE的第一代2.0T直喷发动机选择的就是中置喷油器的方案,而到了第二代2.0T选择了改成侧置喷油器方案,这方面和通用的技术方案选择是很一致的



而长城在几乎同时期选择的确实完全相反的技术方向,在长城第一代2.0T 4C20发动机上,采用的是侧置直喷方案,而到了第二代2.0T上切换成了中置喷油器方案



对于通用这台1.5T来讲,发动机强化程度比上一代提高很多,超过100kW的升功率设定必然带来更高的喷油器头部温度,因此采用在散热上更有优势的侧置喷油器方案应该也是一种稳妥的选择



通用这台1.5T发动机采用的是比较传统的电动控制的废气放气阀涡轮增压器要实现高如此高的性能,增压器耐温性能一定是非常高的

通用1.5T的电动放气阀涡轮增压器的涡轮壳体采用了高耐温材料,能够在最高1030的排气温度下持续工作,这也是目前材料的极限了

我们看到通用并未选择技术更加先进的双涡道增压器或者是VTG可变涡轮增压技术这其中除了成本因素以外,高性能对增压器技术选择的限制也是一个重要的因素



虽然,双涡道技术和VTG技术都可以改善发动机的动态响应,提高增压器的效率,但是也都是对温度非常敏感的

从双涡道技术来看,其蜗壳的结构是非常复杂的,需要容纳两个涡道(下图),理论上双涡道的结构高温情况下会存在一定的耐久性风险,出现蜗壳开裂的问题这也应该是通用最终没有选择双涡道技术的一个重要原因



针对VTG可变界面涡轮增压计划而言,目前还无法很好解决高温下的耐久性问题,对升功率低的发动机没有问题,比如大众的EA211 1.5T Evo,或者是长城1.5T

对于像通用全新1.5T这种升功率超过100KW的高性能发动机,由于排气温度非常高(超过1000),VTG技术目前还不成熟



通用在这台1.5T上虽然没有使用双涡道或者VTG技术,但是为了获得更高的性能和更快的增压器响应速度,额外为增压器冷却准备了一套独立的水冷中冷器

相对于传统的空气冷却,水冷中冷器管路更短,冷却效率更高,这会改善涡轮响应速度,也算是最高性能和响应速度之间的一种技术平衡

需要额外说明的是,通用并未选择将水冷中冷器集成在进气管内部,而是选择了独立布置的水冷中冷器,这使得塑料进气管不需要面对高性能输出时很高的压气机后进气温度(通常会达到150甚至更高),具备更好的可靠性这也是高性能增压发动机技术上的一种常见的技术选择



通用这台1.5T发动机还有一些其他的先进技术,比如热管理系统可变排量机油泵等,网上介绍的已经比较多了,就不一一赘述了



总结一下,通用这次重回四缸1.5T是动力系统战略的重新调整,通用想用最强的性能来证明自己的实力,重新拿回三缸机战略丢失的市场份额


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