单缸最优+同步研发，通用的1.3T+CVT有多牛？

【有车以后 技术】如果你关注过别克品牌今年的新车，那一定不难发现，今年改款换代的车型基本都换装了一套全新的1.3T+CVT动力组合。且从试驾过搭载这套动力总成新车的同事反馈来看，虽然是一台三缸发动机，但其运转平顺性以及动力表现都令人满意。那么这套动力总成究竟有人过人之处呢？近日我来到上汽通用汽车（东岳）动力总成制造基地，来探寻它们其中的奥秘。

“单缸最优”研发理念

首先让我们从1.3T发动机说起，这台发动机属于通用第八代Ecotec发动机系列，此前已经广泛应用于通用旗下车型的2.0T智能变缸发动机便与它同门。所谓的“单缸最优”，则是指单缸效率最优，因为过小或过大的单缸排量都会对燃烧效率产生影响。通过分析论证，人们发现0.33L-0.5L之间是最佳的单缸排量，可以使得发动机在动力和经济性之间取得平衡。

而“单缸最优”研发理念也将改变人们的固有认知，就是动力指标不绝对和发动机排量、气缸数成正比。以搭载这台发动机的威朗为例，发动机最大功率121kW，最大扭矩240N·m，与不少1.5T发动机相比都毫不逊色，而它的工信部综合油耗仅为5.5L/100km。“又要马儿跑得快，又要马儿少吃草”成为可能。

除了“单缸最优”研发理念外，这台发动机的亮点也是颇多，可以说把科技武装到了牙齿。它配备35Mpa高压直喷系统，通过其雾化的燃油粒子平均直径只有8μm，有效提高了燃烧效率，降低了排放。

它的ATM主动热管理系统首次采用电子水泵+电控球阀模块的组合，配以发动机分流式水套设计，可通过ECU直接控制水泵转速，进而对系统热量实施精确管理，实现发动机快速暖机、机油加热、停机冷却的功能。

它还是全球首款采用主动电控碳罐泵的发动机，高达43000rpm的转速可实现汽油蒸汽更好地脱附，使其能够更快参与燃烧。官方数据显示，这台发动机的蒸发排放相较之前的发动机大幅降低67%，足以满足最为严苛的国六B排放标准。

而对于不少消费者来说，提到三缸机首先想到的一定是抖动和噪音问题。从同事的试驾反馈来看，这款1.3T发动机对于抖动的抑制是下了一番大功夫的，开起来和四缸机无异。而从今天的讲座中了解到，上汽通用的工程师通过采用平衡轴系统、静音化平衡链、降噪减振带、高性能吸音前盖等共12项措施，全面提升了这台发动机的NVH表现，运转更加平稳、安静。

通用全球首款CVT变速箱

单有好的发动机还远远不够，如果没有一台性能优异的变速箱，那么最终的驾乘体验也会大打折扣。作为通用全球首款CVT变速箱，它与第八代Ecotec发动机一同推出。虽然CVT的结构较为简单，但可别小看了它，这款变速箱与1.3T发动机同步正向研发，为的就是保证发动机和变速箱的扭矩输出在不同的条件下都可以保持较高的一致性，进而实现效率的提升和平顺动力的输出。

而对于一款采用钢链传动的CVT变速箱而言，链条的品质将直接决定变速箱性能的优劣。通用这台CVT变速箱的链条由约1500个子零件组成，通过优化设计组合排布、采用不等长链节、双转动压块转动节等手段，将动力损失与磨损降低至最小，不仅保证了出色的NVH性能，而且还使得它能够达到同级优异的7.01速比范围。最大速比2.623，启动加速轻快；最小速比0.374，燃油经济性更佳。

同时，这台CVT变速箱还配有层叠式换热器，通过交错层叠的换热机构，低温时让变速箱快速升温，高温时让变速箱快速降温，使得变速箱油温始终处于最佳工作区间。

15年/24万公里可靠性验证

通用对于发动机和变速箱都有着相当严苛的认证测试体系。这台1.3T发动机累计测试里程达465万公里，测试路况包含4500米高寒、高原、高热、高湿、高腐蚀等，跨越不同的地域。

经历24万公里耐久性测试的缸体

同时，工程团队通过模拟发动机使用周期内近似的机械应力、磨损、疲劳等情况，在极限工况下验证发动机的可靠性。通用的可靠性测试包括发动机全负荷耐久试验（GED）、发动机冷热冲击试验（GETC）、发动机深度热冲击试验（GDTS）、发动机热拉伤试验（GEHS）、发动机冷拉伤试验（GCSD）、发动机部分负荷低速耐久试验（GLSD）、发动机全负荷低速耐久试验（LS-GED）以及发动机启停耐久试验（Start&Stop）。这些耐久性测试可较为真实地还原用户日常用车时遇到的冷车启动、低温运行、长期低速和低负荷运行等使用情况，进而保证发动机的可靠性。

经历24万公里耐久性测试的进排气门

经历24万公里耐久性测试的活塞

CVT变速箱的耐久性测试则包括4个阶段实验，分别为零部件耐久试验、锥轮链条系统耐久试验、变速箱整机耐久试验以及变速箱整车耐久试验。实验遵循“零部件试验强度高于整机试验强度，整机试验强度高于整车试验强度”原则，举例说明，在锥轮链条系统耐久试验中，为了测试锥轮的极限磨损情况，输入扭矩可达325N·m，而这台变速箱正常工作时输入的最大扭矩仅为240N·m。超越日常使用的极限工况，也为后期耐久性试验的顺利通过打下了坚实的基础。

经历24万公里耐久性测试的主动锥轮总成

目前，别克为搭载1.3T+CVT全新动力总成的新车提供8年或16万公里的质保，但是对于耐久性测试的工程师来说，8年16万公里只是一个保守数值，实验室的测试标准是15年24万公里。而在现场，我们也看到一些实验室环境下模拟车辆行驶24万公里后的发动机以及变速箱拆解件。通过对比不难发现，车辆在模拟行驶24万公里后，其发动机、变速箱内部的损伤微乎其微，品质可靠。

智能制造助力高品质变速箱产出

在讲座结束后，我们还参观了东岳CVT制造基地。与大多数变速箱制造基地普遍采用单层平面结构有所不同，东岳CVT制造基地采用2层结构，1层为机加工区，2层为装配区。通过立体仓库的使用，有效减少了基地占地面积，也提升了零部件运输效率。

智能物流系统

东岳CVT生产基地的另一亮点就是较高的自动化率。官方数据显示，目前基地装配线的制造自动化率高达68.3%，高于行业普遍的40%；机加工车间的制造自动化率更是高达93%。机器人的普遍运用除了对劳动力的释放外，更是保证了零部件安装的精度以及一致性。在这家工厂中，阀芯与阀体的选配、阀体与电磁阀总成之间32根螺栓的连接、液力变矩器装配等关键部位均采用机器人操作，保证了CVT变速箱的品质。

全轴拧紧

IIWA七轴机器人

写在最后

随着各国环保法规的日趋收紧，各大车企纷纷与大排量发动机挥手告别，转向小排量发动机的研发。以通用推出的1.3T+CVT动力组合为例，麻雀虽小，五脏俱全，诸多先进科技的运用使得它具备了很高的含金量。当小排量成为主流，我们也要以新的眼光来审视小排量发动机，它们不再是廉价、入门级车型专用的代言词，它们将成为未来车企的主力。而在技术的推动下，小排量发动机工作效率逐渐提高，三缸发动机抖动问题也将得到解决，而这些进步也将促使消费者更好地接受小排量发动机。