高效/性能兼得 上汽全新2.0T發(fā)動機解析
中國品牌近年來在發(fā)動機技術(shù)上的進步有目共睹:從之前逆向甚至直接采購現(xiàn)成的發(fā)動機總成到開始自主研發(fā),逐漸趕上了世界先進水平。作為“傳統(tǒng)”汽車中最復雜、技術(shù)最先進的部件,發(fā)動機是否先進在很大程度上代表了這家企業(yè)的技術(shù)實力。由于政策導向與其產(chǎn)品定位的關(guān)系,大部分中國品牌企業(yè)的注意力都集中在1.5T發(fā)動機的研發(fā)上。近年來,涌現(xiàn)出許多優(yōu)秀的車型。至于排量在2.0L以上的發(fā)動機,下一階段很多企業(yè)的研發(fā)將是重點。這次,SAIC向我們展示了其“藍芯”系列發(fā)動機的第二代,即搭載在iMAX8上的2.0T發(fā)動機。接下來,讓我們看看這臺發(fā)動機有什么了不起的地方。
30秒內(nèi)了解SAIC全新2.0T發(fā)動機的亮點:
1.2.0T發(fā)動機是SAIC第二代“藍芯”系列發(fā)動機的首款產(chǎn)品,已達到國家VI排放標準;
2.得益于多項新技術(shù),兼顧動態(tài)性能,熱效率達到39.52%;
3.發(fā)動機采用米勒循環(huán),可變氣門升程,350Bar直噴,平衡軸,輕量化靜音設計,綜合性能突出。
“藍芯”是SAIC自主研發(fā)的發(fā)動機序列名稱。第一代“藍芯”產(chǎn)品誕生于2021年。當時MGE和SGE系列發(fā)動機是SAIC和通用聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品,所以設計理念在技術(shù)上與一般產(chǎn)品相似。如采用中心直噴結(jié)構(gòu)、雙VVT、鋁合金缸體等。我們也對第一代MGE發(fā)動機做了詳細的分析,感興趣的讀者可以看這里:8秒分析SAIC 2.0T發(fā)動機。此次亮相的第二代“藍芯”發(fā)動機是由SAIC發(fā)動機R&D團隊從2021年開始從零開始自主研發(fā)的,如今這款發(fā)動機體現(xiàn)了許多先進的發(fā)動機設計理念,在發(fā)動機參數(shù)方面也達到了同級別第一梯隊,尤其是如今備受業(yè)界和消費者關(guān)注的熱效率,這款發(fā)動機最高為39.52%。除了尚未量產(chǎn)的廣汽2.0ATK,可以說是量產(chǎn)中熱效率最高的2.0T汽油發(fā)動機。
一方面,此類數(shù)據(jù)的實現(xiàn)得益于當今供應商系統(tǒng)的技術(shù)進步,更重要的是,R&D團隊在發(fā)動機設計方面的潛力。首先,在基本概念上,這款發(fā)動機采用物理壓縮比高達11.5的VVL技術(shù),實現(xiàn)米勒/奧托循環(huán)的切換。在廢氣渦輪增壓技術(shù)的加持下,達到了兼顧高熱效率和高功率輸出的效果。這一概念與大眾和奧迪汽車廣泛使用的EA888 3B系列發(fā)動機不謀而合。當然,SAIC的發(fā)動機在參數(shù)上更勝一籌。
充分發(fā)揮每一滴燃料的能量
米勒循環(huán)是近年來渦輪增壓發(fā)動機廣泛采用的技術(shù)手段。通過改變進氣門的關(guān)閉時間,使發(fā)動機在進氣階段的進氣量減少,使實際壓縮比小于物理壓縮比,而在工作階段氣缸膨脹比不變,可以顯著提高燃油效率。
換句話說,我們也可以把這個系統(tǒng)理解為另一種可變壓縮比技術(shù),但VVL系統(tǒng)只改變實際壓縮比。這種方法在業(yè)內(nèi)被稱為深米勒循環(huán),即發(fā)動機的負荷可以通過氣門升程來控制。在米勒循環(huán)下,節(jié)氣門可以盡可能保持開啟,從而減少發(fā)動機的泵氣損失,進一步提高效率。
此外,提高熱效率的有效途徑是有效控制混合氣在氣缸內(nèi)的燃燒。SAIC首先采用了博世的350Bar高壓燃油直噴系統(tǒng),這也是國內(nèi)先進發(fā)動機的標準配置??梢赃_到更好的燃油霧化效果,高壓燃油軌由上一代MGE發(fā)動機的頂裝結(jié)構(gòu)改為側(cè)裝結(jié)構(gòu),配合改進的進氣口和燃燒室結(jié)構(gòu),可以更好地實現(xiàn)高滾流比,從而實現(xiàn)高速燃燒,提高燃油利用效率。此外,與頂置直噴系統(tǒng)相比,側(cè)裝系統(tǒng)顯著減小了發(fā)動機缸蓋的寬度,更有利于小型化和輕量化。
此前,業(yè)內(nèi)人士批評側(cè)裝式直噴系統(tǒng),因為噴油器可能會將燃油噴到氣缸壁上,從而可能造成“濕壁”現(xiàn)象。一方面,它不能完全燃燒;另一方面,氣缸壁上的油滴可能會闖入曲軸箱,導致機油稀釋的問題。SAIC工程師表示,350Bar高壓直噴系統(tǒng)可以達到更好的燃油霧化效果,防止大油滴吸附在氣缸壁面上。另一方面,通過仔細設計和驗證噴嘴的角度,也可以有效避免濕壁現(xiàn)象,而與頂置噴射結(jié)構(gòu)相比,側(cè)置噴射結(jié)構(gòu)利大于弊。
減磨降噪技術(shù)目的:減輕發(fā)動機的“負擔”。
提高發(fā)動機熱效率的另一個重要手段是降低發(fā)動機運動部件的摩擦:一方面降低摩擦副的摩擦系數(shù),另一方面使發(fā)動機盡可能薄。
此外,降低發(fā)動機不必要的負荷,降低各種附件的功耗也是提高燃油效率的有效手段之一。
高效燃燒,結(jié)合較低的運行阻力,都是提高發(fā)動機燃油熱效率的技術(shù)細節(jié)。一般來說,發(fā)動機熱效率越高,整車油耗越低。當然,這也與大范圍的發(fā)動機效率、傳動系統(tǒng)效率、整車行駛阻力等因素有關(guān)。據(jù)SAIC發(fā)動機工程師介紹,這款發(fā)動機的燃油效率范圍比目前國際先進的同類車型更廣。
打造發(fā)動機的“高級感”
相比1.5T發(fā)動機,排量更大的2.0T發(fā)動機往往搭載在更高定位的車型上,而這些車型的消費者往往對駕駛體驗,或者說對車輛本身的“高級感”有著更嚴格的要求。對于一臺總是依靠“爆炸”來獲取能量的內(nèi)燃機來說,如何降低振動和噪聲是一個復雜的挑戰(zhàn)。
此外,噪音容易傳播的部位采用阻尼鋼板包裹。阻尼鋼板由三層材料制成,上下兩層為鋼板,中間層為彈性高分子材料,可有效阻隔噪音傳播。
全文摘要:
內(nèi)燃機自誕生以來已有140多年的歷史。坦率地說,現(xiàn)在內(nèi)燃機的各種技術(shù)不會有質(zhì)的飛躍。所以,對于今天的發(fā)動機研發(fā)來說,是一個精益求精、吹毛求疵的過程,是一項非常枯燥乏味的工作。得益于如今供應商體系的技術(shù)發(fā)展,搭載各種先進零部件并不難,但正如SAIC發(fā)動機工程師所說,難的是對于各種技術(shù)集成和協(xié)同標定技術(shù),沒有多年的技術(shù)和經(jīng)驗積累是無法完成的。
>>點擊查看今日優(yōu)惠<<