小体量如何实现大能量？这款“单缸最优”发动机有答案

CarBuyer 2020-12-22 09:10:37

发动机技术在经历了几十年的气缸数量与排量的比拼之后，终于开始向着更精尖的方向发展，即体量更小、能量更大。所以在近二十年的时间里，我们听到见到的各项汽车技术，例如可变气门正时和升程、增压进气燃油直喷、停缸技术、启停系统以及配备更多挡位的变速器等，大多数都是与发动机的节能减排紧密相连。

但即便如此，各大车企在排放法规方面依旧面临着极大的压力。同时，消费者也都显现出了明显的消费升级变化，对动力系统的高性能、快速动力响应等表现变得更加敏感，NVH（噪声、振动、声振粗糙度）同样也已成为了评价产品的重要指标。

如何继续让动力的整体性能进一步提升？

从目前的技术路线图来看，全球发动机工程师们不约而同地将目光聚焦在了发动机高效化、小型化、智能化上。而曾夺得过“中国心十佳”榜首的通用汽车第八代Ecotec 1.3T发动机，就是其中的代表之作。

通用汽车第八代Ecotec 1.3T发动机是如何做到性能更强，更高效且NVH更好的？

据了解，通用汽车第八代Ecotec发动机遵循了“单缸最优”设计理念。何谓单缸最优？对汽车熟悉的都知道，发动机提供动力主要依靠活塞做功，将化学能转化为机械能。而研究表明，代表发动机技术进步的标志，不是缸数，而是单缸效率。

单缸排量在一定范围内的上升有利于燃油经济性的改善。从这张图上可以看到，我们以0.4升为基础，小于0.4升以后，热效率开始有所降低，小于0.33L降低非常明显。大于0.4升之后是改善了，0.5升以后改善得不明显。

因此，一般来说，每个气缸容积在330mL到500mL为热力学最优模型，气缸过小面容比大，热量损失和机械损失较大，热效率较低；气缸过大火花塞点火火焰锋面传播路径过长，对燃烧的控制能力下降容易产生爆震或排气温度过高，热效率下降。

而通用汽车第八代Ecotec发动机遵循的“单缸最优”设计理念，就是为了让每一个气缸发挥出最佳的状态，并且通过数量组合,针对目前中国市场家用车主流性能需求，选择了0.33L和0.45L的单缸排量作为旗下第八代Ecotec 1.3T 发动机的基础，通过35MPa高压直喷燃油系统、ATM主动热管理系统等一系列黑技术的助力优化，兼顾动力性和燃油经济性的平衡，使发动机最佳有效热效率达到了38%。

事实也证明了这一理论的正确，在量产的众多小排量发动机中，通用汽车第八代Eecotec 1.3T发动机在5000rpm可爆发出165马力（121kW额定功率），并可在1500-4000转维持240N·m的最大扭矩，实现昂科拉GX 20T零百加速接近9秒的成绩，并且综合工况百公里油耗仅为5.9L。动力性能和燃油消耗率指标均实现了同级领先。

还应该注意的是，影响到驾乘体验的不仅仅是发动机的性能参数，发动机的结构设计、零件选择很大程度上影响着整车的静谧性。而这款1.3T 直喷涡轮增压发动机，还应用了最新的12项静音科技，如无声平衡轴系统、油轨及声学罩、静音链、降噪减振带轮、高性能吸音前盖等，从内而外全面提升整车NVH降噪减振表现。

实际体验如何？

此前曾多次参加过别克昂科拉家族和威朗GS的媒体试驾会，深度体验过1.3T涡轮增压发动机搭配CVT或9AT变速箱的组合。

首先是实际驾乘感受，以昂科拉GX来说，绝对动力、响应速度和平顺性都没有问题。1500转便能维持240·m的最大低扭，起步轻快，且能做到法定限速内源源不断的供给动力，更不用说整车质量更轻的小型SUV昂科拉和紧凑型轿车威朗GS。

此外，区别于市面上普遍小排量涡轮机+双离合的组合，昂科拉GX采用了1.3T+CVT。这台CVT变速器是目前国内首款采用钢链结构横置前驱式此结构CVT，可以承受250N·m的扭矩，由于转动节采用了双转动压块，在链条弯曲过程中，动力损失和磨损都比普通带式CVT低。再加上CVT先天的优势，总体体验很平顺，比如在低速起步油门松松踩踩的工况，CVT的转速切换相当线性，并不像双离合那样让人时常思考人生。

其次是了解过这套发动机的技术后，低油耗基本是意料之中的事情。城市+环线综合基本维持在6.5L左右，是同级别相当出色的水平。

在实际体验中，你会发现得益于ATM热管理的智能控制，冷车启动后昂科拉GX水温上升很快，相比之下，其他同价位车辆水温上升到一定程度，会出现水温下降的情况。而笔者观察昂科拉GX几次，水温上升了就不会回落，估计是得益于这套智能控制系统，通过电子水泵和阀门的开闭进行协调，让水温上升的更快，可以降低冷启动到半暖机阶段油耗。

再就不得不说发动机本身的原因了，普通发动机，如果要发挥最佳热效率区间的话，往往在中等负荷，功率区间偏大的，导致日常中低负荷行驶油耗偏高。而通用采用单缸的最优原则，高效区间转速扭矩变低，所以在更低的巡航工况就能利用高效区间，城市工况代步效率更高，从而获得良好的油耗表现。

而后也不能忽视NVH表现。传统15万以内车型用四缸机由于成本限制不会使用平衡轴等，而这台1.3T通过这些措施确实很大程度上提升了整车静谧性，特别是自动启停功能有惊喜。要知道，很多品牌的启停功能体验一言难尽，而昂科拉家族,包括威朗GS的自动启停系统异乎寻常得好用，松开踏板后转速上升快，振动小。笔者分析这是得益于35MPa直喷系统的雾化主要靠高燃油压力，因此在不同温度和不同油品下，雾化一致性好，所以控制的精度更高，也让这台车的NVH表现更加完善。

可靠性有惊喜

不仅是技术领先，这款1.3T发动机还通过了业内最严酷的测试和考验，符合通用汽车全球技术标准，比如包括9种发动机系统耐久性测试和超过465万公里的累计测试里程，符合通用汽车全球技术标准。而后提出目前上汽通用只要是小排量车型，都值得一提的是，这套享有动力总成主要零部件享有8年或16万公里的原厂质保服务，也从另一个角度证明了通用对这套动力的自信。

可以说，基于单缸最优理论，又有诸多“黑科技”加持，别克昂科拉家族和威朗搭载的这款第八代Ecotec 1.3T发动机既能满足用户对驾驶层面动力、平顺性的需求，又承担起节能减排的社会责任，给消费者提供更高效，经济性更出色的用车生活。是当前小排量驱动浪潮下，当之无愧的技术先锋。

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