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了解“中置直喷”,还怕不会选车?

2025-04-24 本站作者 【 字体:

为引擎装上涡轮增压器来获取更大的动力,这在过去几十年的车坛与改装界都不是新鲜事。不过,过去采用涡轮设计目的很单纯:只为了榨取马力、提升性能,而近年来车坛掀起的新一波涡轮增压风潮,却有截然不同的目标:以节能为目的,实现Downsizing理念。

所以,未来发动机因涡轮的普及使用,排气量只会越来越小,就连超过5米长豪华轿车也可能搭载1.5升三缸涡轮发动机,同时为符合未来日益严苛的排放法规,辅佐涡轮发动机的新科技成为举足轻重的角色,一如今天所要探讨的通用Ecotec®高效发动机,拥有中置直喷、变排量机油泵、缸盖和排气歧管一体化、专利超静音逆齿链式正时链条、全铝分体式缸体等创新技术,其中的中置直喷更是直喷技术中的领先者,这项通用目前全面应用在新一代Ecotec ®家族发动机上的科技,大幅提升了车辆的性能及节能表现。

但要冠上“中置直喷”这4个字,工程师得付出极大心血才能办到,因为这意味着需要更先进的技术含量和更高的制造工艺。

中置直喷与缸内直喷对比

一般我们看到的缸内直喷技术高压喷油嘴都是侧装直喷,在中置直喷技术中,则是透过安装在活塞顶部(夹角六度)的六孔喷油嘴,并透过更精确的喷注量和更佳的雾化效果,提升燃油经济性和效能。至于为何鲜少有车厂跟进采用喷油嘴中置直喷?原因在于此技术对于缸体及缸盖的要求更高,故通用不仅为Ecotec®高效发动机采用铝质缸体和缸盖,同时在关键部件如活塞、曲轴等均采用高等级材料锻造或铸造而成,这些高成本的制造工艺,可不是每家车厂愿意投入。

缸顶中置喷油嘴

当然,就设计上我们不能直接判断中置直喷就比缸内直喷来得更有效率,如同目前最热的话题 “麦佛逊独立悬架和多连杆独立悬挂哪个好?”,就广义上来说,多连杆独立悬挂因复杂结构及高成本等因素,自然能带来较麦佛逊独立悬架更高的运动性能,但当听到保时捷911却采用麦佛逊独立悬架时?这论述就变得不是必然,因为还得考量整车的均衡调校及悬架材质。之所以目前通用Ecotec®高效发动机的中置直喷技术能优于大众TSI发动机的缸内直喷,在于除了喷油嘴角度上的不同之外,通用亦在他处运用了多项先进的发动机技术辅佐。

从结构上,安装在活塞顶部喷油嘴燃油直喷通过缸内喷射,建立了最高为2900psi(20Mpa)的燃油压力,在起始分层燃烧和有效的催化器加热方面更加出色,并借由更接近的供油点,在进气冲程内提升进气与汽油的混合,从而提高了燃烧效能并降低油耗。

相比类似的缸内直喷发动机,喷油嘴中置直喷技术还能够降低冷启动时烃的排放。由于喷射进入的燃油蒸发过程能够降低燃烧室温度,因而直喷技术发动机可以采用更高的压缩比设计,也降低了爆震产生的可能性。同时,Ecotec®高效发动机的中置喷油嘴能够承受更高的压力和温度,多孔设计也增强了喷射雾化效果。

强大的往复运动组件

为了拥有更高的运转品质,运用中置直喷技术的Ecotec®高效发动机,通过铝质缸体结构和先进的整体声学设计、精密设计和制作、优化运转振动等方式,包含高级锻钢材质的曲轴的使用,以提高强度、减少振动,并降低空气流动噪音和结构噪音,再加上发动机零部件在最终验收之前还都经过严格测试,所以最新这代Ecotec®高效发动机比同类竞品发动机安静6分贝(声学单位上,3分贝相当于声音强度降低一倍)。

正因如此,在包括中置缸内直喷、缸盖和排气歧管一体化、专利超静音逆齿链式正时链条、变排量机油泵、全铝分体式缸体等先进技术下,让Ecotec®高效发动机对油品的要求较同级大众TSI发动机更为宽松,能够使用92号无铅汽油并符合国5排放标准,自然能替消费者省下不少日常开销。

全铝合金发动机缸体、下缸体嵌入铸铁衬、锻钢曲轴、涡轮增压系统机油泵和平衡轴

新一代雪佛兰科鲁兹是国内首款搭载Ecotec®高效发动机的车型,在1.4T和1.5L两款全新发动机中,后者1.5L SIDI直喷发动机最高功率为84千瓦,峰值扭矩146N.m。而1.4T直喷涡轮发动机最大功率可达104千瓦,峰值扭矩为235N.m,相较同级大众EA211 1.4TSI涡轮发动机的96千瓦及225N.m扭矩而言,不光动力性能更为卓越,节能效果也有突出的表现。

我们让数字自己说话,新一代科鲁兹1.4T车型较上一代科鲁兹在冷启动时排放降低25% 。另外,结合全系列标配的START&STOP智能启停等节油技术,1.5L车型的整车燃油经济性也提升了14%-21%,这些亮眼的表现,中置喷射技术功不可没。

紧接在别克昂科威和威朗车型上的Ecotec® 1.5T SIDI直喷涡轮增压发动机(20T),可输出124kW/5600rpm最大功率和250Nm/1700–4400rpm最大扭矩,同样领先同级对手,并除了拥有上述中置直喷技术所带来的优点之外,发动机辅以的涡轮采用缸盖和排气歧管一体化设计,使得增压涡轮的位置更靠近发动机,优化了涡轮增压系统所固有的迟滞现象。同时,涡轮的直径仅为35mm,低噪音设计的泵轮直径仅为40mm,这样的组合帮助1.5T发动机在1600转时就能够提供90%最大扭矩。

在上汽通用汽车的“2020战略”中,计划会在2016-2020年,推出13款新发动机、9款新变速箱、10款新能源车型,至2020年SGM产品平均油耗再下降25%-30%,性能平均提升11%。! 这些看似“大胆”的预言,背后是通用巨资投入下着力开发的众多前瞻科技,中置直喷技术自然是其中之一,在这场发动机科技角逐战中,通用已然取得了一定的领先优势。

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