部分技術(shù)源自通用 拆解上汽1.4T發(fā)動機

賬面數(shù)據(jù)超越大眾EA211

2021年12月，底特律宣布破產(chǎn)。有一段時間，這座以汽車聞名于世的城市有種英雄遲暮的感覺，但此時大洋彼岸的中國市場依然十分火熱。三個月后，2021年3月，通用汽車在底特律的“老巢”宣布了一項新的動力總成計劃。在這份計劃清單中，小排量、渦輪增壓、缸內(nèi)直噴等技術(shù)被放在了最顯眼的位置。讓我們更感興趣的是，SAIC的名字出現(xiàn)在其R&D合作伙伴名單上。現(xiàn)在，這個基因中帶有通用DNA的1.4T發(fā)動機就擺在我們面前，是時候揭開它的技術(shù)了。

去年春天，通用汽車在總部所在地底特律宣布了Ecotec的新動力總成，其中包含11臺發(fā)動機。其中，1.4L排量、渦輪增壓、缸內(nèi)直噴的發(fā)動機已應(yīng)用于國產(chǎn)雪佛蘭科魯茲（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）。

& gt& gt& gt中國制造的全新科魯茲將采用通用Push-New動力總成

對通用來說，合作開發(fā)可以幫助其在中國市場獲得更多真實的購車和用車情況，為適應(yīng)中國路況打下良好的基礎(chǔ)。對于SAIC來說，合作開發(fā)不僅降低了其動力總成的開發(fā)成本，還可以獲得更先進(jìn)穩(wěn)定的動力總成，減少走彎路的過程。

據(jù)工程師介紹，SAIC 1.4T發(fā)動機的硬件部分與一般的1.4T發(fā)動機完全相同，只是在調(diào)校和變速箱匹配上有所區(qū)別。從賬面數(shù)據(jù)來看，與一般1.4T發(fā)動機大致一致，與大眾EA211發(fā)動機相比有一定優(yōu)勢。

為了滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，也為了滿足用戶對性能的需求，車企近兩年推出的小排量發(fā)動機不再是技術(shù)落后的代名詞。誕生多年的渦輪增壓和缸內(nèi)直噴技術(shù)，又被“翻出來”使用了。與發(fā)明它們時的目標(biāo)不同，它們現(xiàn)在的功能更多的是彌補小排量發(fā)動機的動力不足，而不是給大排量發(fā)動機錦上添花。

注重效率與噪音的進(jìn)、排氣系統(tǒng)

■進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)

特點:注重效率，降低噪音。

當(dāng)我們抬起車輛的引擎蓋時，首先映入我們眼簾的就是發(fā)動機，而其中，進(jìn)排氣系統(tǒng)是最容易觀察到的細(xì)節(jié)之一，所以我們應(yīng)該從呼吸道到發(fā)動機這個沒有什么不同的部分開始。

對于那些每天開車上下班，業(yè)余時間出行的普通汽車用戶來說，我們對發(fā)動機的要求更多的是在“夠用”的前提下，讓它更平順、更安靜、更耐用。進(jìn)氣歧管上的包裹材料是降低車輛行駛時傳遞到車廂的噪音的方法之一。

此外，節(jié)氣門的布局位置和方向也有一些考慮。對于搭載渦輪增壓和缸內(nèi)直噴技術(shù)的發(fā)動機，節(jié)氣門內(nèi)可能會有積油，這樣的安裝方向可以幫助機油回流，避免積油。

氣缸蓋內(nèi)排氣歧管和水道的交錯布置，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)時冷卻液和排氣歧管實現(xiàn)熱交換。冷車啟動時，可利用排氣產(chǎn)生的溫度對冷卻液進(jìn)行“加熱”，結(jié)合傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的溫控邏輯，使發(fā)動機水溫盡快升至最佳工作溫度。

無論是底盤、車門、防撞梁、發(fā)動機的拆卸，我們始終非常關(guān)注供應(yīng)商。這不是主動列出品牌，從中可以看出廠商和供應(yīng)商的合作，以及相關(guān)產(chǎn)品的布局。這臺1.4T發(fā)動機選自上海鐘靈。除了成本和技術(shù)方面的考慮，工廠更近的地理位置被認(rèn)為是選擇的原因之一。

如前所述，這款發(fā)動機采用了模塊化開發(fā)的理念，也就是說一些同系列、不同排量的發(fā)動機零部件可以通用，降低了廠家的開發(fā)和采購成本，對于消費者來說，我們可以用更少的錢買到性價比更高的車輛。

在評測和試駕中，我們經(jīng)常會描述一臺渦輪增壓車型的遲滯，很多人會推測渦輪葉片直徑過大或者調(diào)整不合理。那么，真實情況是怎樣的呢？或者，什么會影響這種情況？其中一個答案就是下圖中那個不起眼的小家伙。

在之前的拆解中，我們也在其他發(fā)動機上看到過這種真空泄壓閥和電控廢閥的組合，而前面提到的遲滯問題的解決方案之一就是這種電控廢閥。讓我們試著恢復(fù)當(dāng)時的情況。

電控排氣閥通常是關(guān)閉的。當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時，渦輪葉片的速度仍處于與發(fā)動機轉(zhuǎn)速相匹配的狀態(tài)，這將導(dǎo)致從渦輪增壓器到節(jié)氣門的空氣通道中的壓力突然增加。這些壓力將反作用在渦輪葉片上并降低其速度。如果不干預(yù)這種現(xiàn)象，在駕駛員再次踩下油門踏板或變速箱完成升檔后，渦輪增壓器顯然無法立即建立足夠的進(jìn)氣壓力，最終會導(dǎo)致加速響應(yīng)緩慢的現(xiàn)象。所以它的功能之一就是優(yōu)化我們常說的車輛行駛質(zhì)感。

雙可變氣門正時系統(tǒng)

■配氣機構(gòu)

特點:雙可變氣門正時系統(tǒng)

只是有了上面提到的進(jìn)排氣系統(tǒng)，發(fā)動機還是不能自由呼吸，就像我們坐著不動，高強度運動時，身體對吸入的空氣體和排出的廢氣有不同的需求。為了滿足發(fā)動機工況的不同要求，智能工程師們想出了各種調(diào)整方法，其中誕生了本田的i-VTEC、豐田的VVT、奧迪的AVS、寶馬的Double-VANOS和Valvetronic、菲亞特Multiair等一些經(jīng)典作品。在這個可以用平方英寸來形容的區(qū)域里，工程師們的奇思妙想集中了起來。

對我們來說，65和56的參數(shù)似乎離我們有點遠(yuǎn)。你只需要記住，更大的角度意味著它有更大的氣門正時調(diào)節(jié)范圍，更恰當(dāng)?shù)卣f，電子控制單元對進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)有更大的調(diào)節(jié)范圍，因此，它對發(fā)動機的油耗和動力性能有積極的影響。

在配氣機構(gòu)中，除了凸輪軸和正時調(diào)節(jié)器，執(zhí)行機構(gòu)中的搖臂和挺桿也是不可忽視的。它們的作用是將凸輪的推力傳遞給推桿或氣門，而這部分結(jié)構(gòu)的摩擦或阻力會影響正時系統(tǒng)調(diào)整的精度。在這部分結(jié)構(gòu)中，這款1.4T發(fā)動機采用了滾子搖臂氣門驅(qū)動結(jié)構(gòu)。

另外，在拆解時我們可以看到，SAIC的1.4T凸輪軸蓋是傳統(tǒng)的獨立個體結(jié)構(gòu)，具有維修更換方便，車主成本較低的優(yōu)點。前不久，我們在蒂森克虜伯技術(shù)大會上看到了凸輪軸蓋、軸承、缸蓋作為一個總成的結(jié)構(gòu)，拆解了EA211發(fā)動機。與獨立結(jié)構(gòu)相比，重量更輕，但缺點是后期維護(hù)成本更高。

對于發(fā)動機來說，配氣機構(gòu)更像是人類智慧的大腦。其調(diào)節(jié)邏輯的好壞直接決定了發(fā)動機進(jìn)排氣的效率，最終影響車輛動力性和燃油經(jīng)濟性。氣門系統(tǒng)不好，發(fā)動機會有類似專業(yè)馬拉松和耐心比賽的差距。

在這臺1.4T發(fā)動機的配氣機構(gòu)上，我們不僅可以觀察到較大的調(diào)節(jié)范圍和降低摩擦損失的設(shè)計，還可以看到它并不是僅僅為了追求應(yīng)用新技術(shù)而采用模塊化設(shè)計。這種設(shè)計也考慮了后期的使用成本。

供油、點火、活塞連桿

■供油系統(tǒng)

特點:頂置直噴避免了直噴系統(tǒng)的濕壁效應(yīng)。

目前大多數(shù)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)都采用側(cè)面布局，即燃油軌布局靠近進(jìn)氣歧管，噴油器放置在燃燒室側(cè)面。這種設(shè)計更像是之前歧管噴射結(jié)構(gòu)的延續(xù)。這款1.4T發(fā)動機的缸內(nèi)直噴系統(tǒng)采用了頂置布局。

頂置直噴系統(tǒng)有哪些優(yōu)點？要理解這個問題，我們先來看看空氣流入氣缸的狀態(tài)。空由于燃燒室形狀等原因，從進(jìn)氣歧管通過進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸的空氣會翻滾。缸內(nèi)直噴系統(tǒng)噴油器噴油后，空氣體會用汽油顆粒“污染”氣缸壁和火花塞。長此以往，不僅會造成不必要的積碳，還會污染發(fā)動機潤滑系統(tǒng)。這個過程叫做濕壁效應(yīng)。高架直噴系統(tǒng)的優(yōu)點是可以在一定程度上降低濕壁效應(yīng)。

■點火系統(tǒng)

特點:分體設(shè)計點火線圈

■活塞、連桿和缸體

特點:提高效率，減輕重量。

以及活塞和連桿，再次體現(xiàn)了工程師對零部件輕量化、潤滑性、耐久性和成本的綜合考慮。對于發(fā)動機設(shè)計來說，堆碼技術(shù)并不難，難的是平衡以上要素。

曲軸及其他

■曲軸

特點:鍛造

■潤滑和冷卻系統(tǒng)

特點:可變排量油泵和電子恒溫器。

■其他

特點:迷宮式油氣分離器，注意降低噪音。

全文摘要:

目前，作為全球最流行的汽油機技術(shù)，缸內(nèi)直噴和渦輪增壓的合作伙伴關(guān)系已經(jīng)成為大多數(shù)廠商提升競爭力的王牌。對通用來說，這是“收復(fù)失地”的“利器”，對SAIC來說，這是提升競爭力的“法寶”。因此，從SAIC拆解的1.4T發(fā)動機中，我們可以看到通用與SAIC合作研發(fā)的成果，新興的模塊化設(shè)計理念，成熟的中央直噴技術(shù)和高度通用的零部件。從賬面數(shù)據(jù)來看，與大眾EA211相比有一定優(yōu)勢。但是，如何調(diào)整呢，讓我們在實際體驗后做出結(jié)論。