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单缸发动机好在哪儿坏在哪儿 你得知道啊

自内燃机诞生以来,历经百余年的发展与革新,无数工程师的智慧与汗水铸就了这一伟大发明,他们始终不遗余力地追求着发动机性能的极致提升。

回顾二十世纪初,为了满足人们对速度的渴望,凯迪拉克率先研发出行业首款V8发动机,这一创举显著提升了汽车产品的综合性能。

进入六十年代,通用旗下的奥兹莫比尔率先将涡轮增压器应用于量产车型,使得V6发动机能够媲美V8的动力表现,四缸发动机也能达到六缸机的性能水平,这一技术突破开启了汽车工业的新纪元。

时光来到二十世纪末期,通用汽车集结全球顶尖技术人才,成功研发出Ecotec系列发动机,以满足消费者日益增长的对低油耗、高性能、低排放的多元化需求。

如今,Ecotec发动机已广泛应用于通用汽车的多款车型,并曾连续四年获得“沃德十佳发动机”殊荣,成为通用汽车旗下最具声誉、最成功且最受推崇的发动机系列之一。

近期,通用汽车整合全球优质资源,融合先进驱动技术,依托全球领先的智能制造体系和高标准的全球供应链,全力打造了第八代Ecotec发动机系列。

在众多创新技术中,单缸最优理念如同上帝视角般,直接决定了这台全新2.0T可变缸涡轮增压发动机的卓越表现。

对于不太熟悉这一概念的朋友来说,单缸最优究竟是什么理念,竟能获得业内人士和普通消费者的一致好评?其实,单缸最优理念涵盖了以下四个核心维度:

单缸排量最优、单缸设计最优、整机效率最优、整车匹配最优!

单缸排量最优

经过百余年的气缸数量与排量之争,如今环境污染和资源短缺等现实问题,迫使众多汽车工程师调整研究方向。

节能减排、保护环境已成为当前研发的首要目标。“既要马儿跑得快,又要马儿少吃草”,只能在缸数与排量上寻求突破。

那么,如何精准控制四缸发动机的单缸排量呢?

单缸排量与整机性能的关系,可以用一个形象的比喻来解释:短跑名将博尔特无疑是短跑界的佼佼者,如果在4×400米接力赛中,每个队员都是博尔特,那么这四个博尔特组成的队伍无疑是最强大的。

因此,要让整个发动机排量达到最优,首先必须让每个气缸的排量达到最优。

行业内普遍认为,2.0T发动机单个气缸在0.33-0.5L的排量区间最为理想,但同级别的2.0T发动机大多缺乏深入研究,无法精准控制,实际容积从0.35-0.6L不等。

工程师通过反复试验发现,将单缸排量精确控制在0.5L时(注意,不是0.48或0.49,而是精准的0.5L),就能实现整机最佳的燃油经济性,从而在动力性和燃油经济性之间取得完美平衡。这就是单缸排量最优的奥秘。

所以说,凯迪拉克这台全新2.0T可变缸涡轮增压发动机在单缸排量的控制上实现了“四个博尔特”,与同级发动机相比,已经占据了先发优势。

单缸设计最优

在通用第八代Ecotec发动机系列的设计中,工程师不仅关注单缸的容积和排量,还通过不断优化单缸缸径和活塞冲程,调整最佳冲程比,使其达到最佳输出效果。

凯迪拉克这台全新2.0T可变缸涡轮增压发动机采用了最佳冲程比设计,简单来说,当活塞冲程大于缸内直径时为长冲程,长冲程占用面积小但功率较弱且机头较高,发动机更偏向于扭矩输出;当活塞冲程小于缸内直径时为短冲程,短冲程占用面积大但功率较强且机头较低,发动机更偏向于功率输出。长冲程和短冲程各有优劣。这款全新2.0T可变缸涡轮增压发动机则在这两者之间找到了最佳平衡点,实现了功率、扭矩、体积、高度、效能的全面兼顾。

通用工程师秉持精益求精的精神,在结构细节设计、燃油喷射的角度和方式等方面,通过持续试验和调校,发现活塞顶采用凹弧面设计、进气道角度与燃烧室顶面平滑过渡能够提高湍动能,在高压直喷的加持下使燃烧更加充分,从而显著提升燃油经济性和动力表现。

整机效率最优

如果说通用式的精神为全新2.0T可变缸涡轮增压发动机奠定了坚实基础,那么创新性地融入智能电气化技术,则绝对可以称得上是对这台发动机性能的又一次飞跃。

所谓牵一发而动全身,通用第八代Ecotec发动机在单缸策略最优的基础上,还实现了整机技术集成和匹配最优,即增压、进排气、热管理系统完美协同。

为了遵循单缸最优理念,达到整机效率最优,在打造这台发动机时,融入了多种智能电气化技术,例如创新运用Tripower可变气门管理技术,搭载首创的三段式滑动凸轮轴,采用智能多级控制,根据实时工况智能选择最佳气门升程。

根据实时工况适时切换四缸高性能模式、四缸经济模式和两缸超经济模式。在两缸经济模式时,首次采用的主动燃油管理技术,可将发动机供油量减半,从而节省高达15%的燃料,在保证动力的同时有效控制油耗。

除此之外,全新2.0T可变缸涡轮增压发动机还搭载了ATM主动热管理系统,随时保持发动机各部件的最佳工作温度;全球领先,国内率先在豪华品牌上使用的35MPa燃油喷射系统,满足燃油系统更高的压力需求,既保证了排放、提升了动力,又控制了油耗,一举三得。

再加上双涡道单涡轮增压器、全铝缸盖集成排气歧管等前沿驱动科技的辅助,从技术上深入挖掘发动机的潜力,再一次彰显了通用工程师精益求精的精神。

整车匹配最优

通用工程师精益求精的精神不仅体现在单缸排量的精准控制、结构细节的设计以及智能电气化技术的创新运用,还进一步考虑到了整车的匹配。

与大多数厂家将研发出的发动机直接分配到旗下多个车型,仅做简单调整不同,通用针对每款车型的具体情况进行了更多细节的调校和匹配。

在整车开发时,综合考量重量控制、布置优化、性能表现等需求,最终达到发动机与整车的最佳匹配,从而使消费者能更直观地感受到发动机在动力响应速度、强度、油耗、NVH等方面的全面提升。这种提升可以说是由点及面、由小到大的全新升级。

同时,也得益于上述众多智能电气化技术的加持,配合电动排气阀增压、进排气道结构、涡轮角度优化以及融合式的匹配,使得整机的热效率、排放、峰值扭矩和输出功率都得到了完美展现。

四大最优铸就全新2.0T发动机卓越表现

综上所述,全新2.0T可变缸涡轮增压发动机通过上述四个最优,实现了动力、油耗、排放、NVH乃至操控的完美平衡。

何谓完美?还得从数据上体现。

凯迪拉克这台全新2.0T可变缸涡轮增压发动机可以爆发出同级最优的177千瓦最大功率,并在1500-4000转/分钟的宽广扭矩平台内,输出高达350牛·米的峰值扭矩,0-100公里/小时加速时间仅需7.6秒。

特别是在油耗方面,比上一代机型降低了4.6%-9.1%,整体水平已跻身行业前沿。

如此出色的表现,充分验证了四大最优的作用,但归根结底,也离不开通用工程师对产品的精心研发和不懈追求。这款优秀的产品现已搭载于凯迪拉克XT4上,实力出众,C位出道,在国内SUV市场中脱颖而出只是时间问题。