如何打造高效内燃机？专家一语道破天机

在各种外部因素的作用下，中国汽车产业似乎顺其自然地出现了不同程度的追求新能源汽车不重视传统动力的现象。但在很多资深业内人士和专家看来，这对中国汽车技术产业的发展具有极大的损伤，甚至可以说是中国汽车技术与世界汽车发展技术脱节的表现。在过去的一段时间里，轻型汽车汽油机技术已经得到了长足的发展。过去30年，汽油机产品在动力性、燃油经济性和排放控制方面获得全方位提高。其中，动力性提高 67% 以上，热效率提高8个百分点，提高幅度为 20% 以上。中国轻型汽车排放标准从国1到国 6，有害物质的排放量甚至降低了 80% 以上。（摘自《汽车安全与节能学报》）

未来 30 年内燃机仍将起到关键作用，至少 60% 以上（同摘自《汽车安全与节能学报》）轻型汽车需要一个内燃机。这说明内燃机的技术发展空间和市场潜力仍旧巨大，高效内燃机在当前仍为整个行业发展的大趋势大方向。11月5日，以“燃擎·际会”为主题的2019汽车动力发展趋势高峰论坛暨驭山挑战赛颁奖典礼在京召开。本次论坛的一个重要议题就是高效内燃机的时代意义。在论坛上清华大学教授、清华大学燃烧能源中心副主任帅石金就提出了这样的展望：“新一代内燃机不是没有机会，而是有更多的机会。”而如何把握这个机会，成了很多车企面临的关键问题，上汽通用汽车泛亚汽车技术中心发动机燃烧及架构技术总监王立新在会上阐述了上汽通用的答案。他表示，从法规角度来说，对发动机的燃油经济性和排放提出了更高的要求。从客户角度来说，中国客户对于动力系统的性能、响应和NVH的表现更加敏感。这些都是上汽通用不断研究和升级高效发动机技术的根本驱动。为了应对目前更加严峻的形势所带来的全新挑战，上汽通用决定争做“破局者”，研发出同级别技术全球领先的“先驱级产品”——第八代Ecotec系列发动机。

自2013年研发起，Ecotec系列发动机就有着良好有序的家族传承，该系列中的成员曾连续四年被评为“沃德十佳发动机”，这个评选在圈内也有着汽车界“奥斯卡”的美誉，可见其含金量。上汽通用第八代Ecotec系列的发动机，是Ecotec系列发动机家族的传承和发展。这一代发动机拥有2.0T、1.3T和1.0T三种排量标准，并同步开发了CVT、9AT和10AT的变速箱与之相匹配。

虽然排量不同，但这三款发动机的开发采取家族化、模块化开发思路能全面满足国六B排放/北美ULEV50的法规。由于实现了创新智能驱动技术的跨平台共享，这三款发动机都具有高效动力、低油耗、低排放的特点，能够为消费者带来“更性能、更智能、更节能、更环保”的用车新体验。

真正代表发动机性能的标志是什么？曾经很多人认为缸数越多，汽车的性能就越好。但研究表明，代表发动机技术进步的标志，其实并不是缸数，而是单缸效率。不管是传统动力还是新能源，其中最核心的东西就是能源效率的提升，而单缸排量对于发动机动力性和经济性的平衡非常关键，这就是发动机的“单缸最优”原则。

通用汽车基于“单缸最优”的设计理念，突破性地采用发动机与变速箱系统级同步、正向开发与集成策略，实现全工况下的高效动力输出，在技术先进性、性能表现及节能环保方面展现出明显优势。而且，通用汽车在燃烧效率方面投入了巨大的人力物力，开展了大量的发动机新技术研发工作，使得第八代Ecotec系列发动机家族真正做到了同级领先。

说到第八代Ecotec系列发动机的高新科技还是要首推tripower技术，tripower可变气门管理技术，全球首次配备三段式滑动凸轮轴，配合执行器、位置传感器、燃油喷射系统和电子控制单元，实现了智能控制下的多级“变缸”功能。发动机可在“四缸高性能模式”、“四缸经济模式”和“两缸超经济模式”间平滑切换，可以使发动机实现三位一体，因地制宜的绝佳运转。这项技术完美兼顾了用户对澎湃动力与节能环保的双重诉求，一台发动机可以完成三种传统发动机各自擅长完成的任务，燃油经济性也从中得以大大提高。特别是在低速低负荷的两缸超经济模式下，可获得15%的油耗改善，使Ecotec系列发动机更具油耗优势。

其次是35Mpa高压直喷燃油系统。此技术是上汽通用率先在国内使用。通过增加油轨壁厚，升级高压油管材料牌号和高效的高压油泵，满足燃油系统更高压力需求，同时静音水平媲美20Mpa燃油系统，实现了高压与低噪的完美平衡；喷油器采用最新激光打孔技术，大幅提高了打孔精度，确保了喷雾性能的一致性。此外，每个单件完成近5亿次循环耐久试验及多种油品的适配性试验，确保燃油系统的可靠性。采用高压喷射出的喷雾燃油粒子直径只有8微米，这个数值仅为普通人头发直径的五分之一，微小粒子使燃油雾化效果更好，燃烧更加充分，还可以进行多次喷油，实现燃油耗、排放和性能的统一。

第八代Ecotec系列发动机的另一项绝技是ATM主动热管理系统，其关键零部件有全球首创的电子水泵+冷却液控制阀。根据需求，发动机ECU直接控制水泵转速和冷却液控制阀的角度，可以智能精确地对缸体/缸盖/IEM/变速箱机油/暖风等任一单独回路进行温度和热量管理，从而改善油耗，保护发动机。这一技术的另一大价值在于可以在冬天给驾驶舱快速提供暖风，在不影响动力性能的前提下，让车内冷空气烟消云散。

此外，这台发动机还具备两项“首次应用”的高新科技。智能主动电控碳罐泵，这项技术是在全球首次应用，可以在全部运行工况下，对燃油蒸汽进行抽吸，使蒸汽进入进气系统参与燃烧，对整车的蒸发排放和燃油经济性都有改善。高压水冷EGR技术是国内首次应用在涡轮增压上面，EGR率可以达到20%到25%，整个工况油耗可以达到1%到2%，将减少能耗贯彻到底。

正因为有了这些技术的支持，搭载第八代Ecotec的车型不仅能满足国六b排放标准，更重要的是，于消费者来说，最直接的意义则是能在满足排放标准的前提下，也能拥有一辆动力充沛，燃油经济的车。多项“独门秘技”集于一身，实现真正意义上的行业领先。

在性能方面，第八代Eecotec 1.3T发动机可以与CVT或9AT变速箱相匹配，充分满足不同用户的不同需求。这一套动力总成可谓实力强劲，在5000rpm就爆发出121kw额定功率，在1500-4000转宽泛的转速区间内都可以维持240N.m的最大扭矩；如果结合产品来看，搭载这款发动机的昂科拉 GX百米加速接近9s; 与上一代车型相比，整车燃油经济性最多可改善16%以上。相比同级别的缤智和逍客，最大马力和最大功率都高于这两款车型（昂科拉165PS/121KW、缤智131PS/96KW、逍客154PS/131KW），充分体现了何谓“高效”。

在环保方面，上汽通用采用SVCC双极紧耦合三元催化器和进一步优化的催化剂技术配方，将一氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化合物的排放降低50%左右，进一步改善了有害气体排放。为减少噪音污染，上汽通用第八代Ecotec系列发动机创新应用了12项静音减振核心技术和8项整车静音NVH技术，提供了系统性的解决方案来加以应对，给用户一个极致安静的驾驶环境。

好钢还需烈火淬，上汽通用深知好的产品都是经过层层品控才能让消费者真正满意，因此第八代Eecotec系列发动机都是经过严格测试才能正式问世。产品线采用业内最严苛的测试规范与标准，发动机产品需要经过一系列的材料、零部件、子系统、发动机台架试验，还需要经过高原、高温、高寒、高湿、高腐蚀等工况下的整车耐久性试验，保证产品的可靠性和耐久性。并且在机加工零件制造过程中，每个零件都会安装单独唯一的追溯芯片，从而可以记录下零件在制造过程中的每个工序的加工状态和参数，实现零件加工过程参数全追溯，确保产品加工过程质量全可控。从根本上杜绝了“问题件”带来的产品质量问题隐患。

服务也是当代产品竞争力的重要部分，上汽通用汽车除了给客户提供精心打造的产品，还提供8年或16万公里的超长质保。这既是对客户的服务的承诺，也是上汽通用对自身技术实力和质量体系强大信心的体现。毕竟上汽通用第八代Eecotec发动机要做国内高效发动机的引领者，就必须经得起客户检验。

现如今，各项法规对发动机的燃油经济性和排放提出了更高的要求，然而消费者对于汽车动力系统的性能、响应和NVH的表现依旧敏感，因此小排量化，高效化，节能化是未来的发展趋势，正因对于这一趋势的完美预判，并从13年开始的不懈研发，上汽通用带着自家发动机走在了行业的领先位置，并缔造了Eecotec 家族的光辉基因。

同时，汽车市场也正经历从增量市场转为存量市场的转型期，动力技术也正逢新能源和传统内燃机两大方向的十字路口，这对于广大车企而言，既是前所未有的挑战，更是千载难逢的机遇。而拥有更高效动力的上汽通用，希望能够抓住内燃机高效化的机会，继续发展，为广大消费者带来更好的用车体验。