通用汽车第八代Ecotec全新1.5T发动机亮点解析

2021-03-02 19:54
汽车与运动 2021年8期
关键词:通用汽车增压器机油

作为通用汽车第八代Ecotec发动机家族的最新成员,第八代Ecotec全新1.5T四缸直喷涡轮增压发动机采用行业领先的“单缸最优”和模块化开发理念,荟萃前沿智驱科技,不仅延续了“高性能、高效能、高耐久”的优异口碑,还实现了“更性能、更智能、更安静”的突出特性,体现出上汽通用汽车开发驱动系统的传承与创新。全新1.5T发动机将搭载于上汽通用汽车旗下多款主力车型上,兼顾消费者对驾驶乐趣和节能环保的双重需求。

得益于行业领先的35MPa高压直喷系统、电动放气阀涡轮增压器、全可变排量机油泵等标杆技术,第八代Ecotec全新1.5T发动机实现性能的全面提升。根据不同调校,新发动机最大功率达到135kW~155kW,比上代发动机提升26%,特别是高达103kW的升功率堪称同排量动力翘楚;同时,最大扭矩输出范围达到250Nm~270Nm,比上代提升8%,且峰值扭矩对应的转速区间更为宽泛,赋予车辆超越同级的加速性能和更从容自如的高速巡航表现。此外,按照更为严苛的WLTC工况测试标准,新发动机燃油经济性比上代提升6%,且满足目前全球最严苛的加州蒸发排放法规要求,在节能环保方面亦可圈可点。

· 35MPa 高压燃油直喷系统:通过精确控制喷油量,既保证怠速燃烧的稳定性,也满足高功率开发要求,能确保燃油充分燃烧,带来强劲性能与更低排放。

· 高滚流气道、缸盖燃烧室进气侧masking、长冲程(S/B 1.15)和大弧面活塞头部:优化进气流动性,提高进气效率,促进高速燃烧。

· 升级的全程可变进排气正时系统:行业首发全新的Dual Fast相位调节器,最大调节速度比上一代产品提高一倍;同时采用中置大角度结构设计,控制阀内实现机油自循环,显著提升发动机扭矩响应速度。此外机油消耗率降低50%,并减小油压需求,有助降低油耗。

· 電动放气阀涡轮增压器:

涡轮增压器采用高性能、高耐温材料,能够在最高1030°C的温度下持续工作;

内部采用高效率、低惯量的混流式涡轮转子,有效减小30%的转动惯量和17%的涡轮迟滞,提高增压器的瞬态响应;

新一代高效电控执行器系统在全工况下精准控制放气阀的开启时刻及开度,不仅能够更精确和快速地建立增压压力,并且可以降低小负荷泵气损失,改善油耗;

在性能上兼顾低速高扭矩和高速大功率,同时还可增加启动时排气温度,优化催化器起燃和排放;

涡轮增压器通过了单机24万公里的耐久考核,确保更强可靠性与稳定性。

· 高响应、低背压的高效排气系统:

缸盖集成排气歧管,配合紧凑型增压器与催化器设计,有效降低排气阻力,提高最大功率和涡轮增压器的瞬时响应性能,并减少污染物的排放;同时缸盖采用旋转铸造工艺,减少铸造工艺缺陷的同时,铝合金的屈服强度和抗拉强度可提升约9%,高周疲劳强度提升约8%,令发动机可靠性得到大幅提升。

· 水冷增压中冷技术:

通过紧凑的管路布置,减小增压压力波动,增压响应时间加快17%,进而提高加速响应;采用独立的冷却液循环水泵和散热器,按需精准控制增压气体冷却温度,进一步提高动力表现。

· 低密度针刺缸套:行业里首次采用了低密度针刺缸套,在不影响铝液流动性的前提下使缸套和缸体结合率和热传导率提高15%以上,让发动机启动后更快地进入高效区。

凭借全球优势研发资源和深厚的驱动系统开发经验,上汽通用汽车通过控制器硬件和软件的全面升级换代开发,为第八代Ecotec全新1.5T发动机赋予智能化内核,以更强算力、更精细的电控能力实现动力、油耗和排放表现的全面提升。

· 更智能的硬件

· 先进的发动机控制模块

控制器的设计和开发由通用汽车主导完成,精准契合用户需求。

最新一代主控芯片,创新应用HSM硬件加密技术、多核系统独立运行、硬件实时安全监控等一系列新技术,使整个控制系统功能安全达到了全球领先的ASIL-D水平。

ECM最高频率达到300MHz,相比当前主流产品,算力提升近14%,堪称同级“最强大脑”。

内部存储器相比当前主流产品,提升33%以上。

· 更智能的高压燃油喷射系统

通用汽车独创的小流量控制算法,通过ECU实时探测喷油器针阀运动,能实现多次精准喷射及喷油小流量精确控制。

· ATM主动热管理系统

热量域控制:通过ECU直接控制电子水泵转速及热管理模块的球阀角度,实现:

智能控制冷却系统各回路的流量,进而对系统热量进行精确管理。

实现快速暖机、发动机和变速箱机油加热、温度分区控制等,提高燃油经济性。

合理利用发动机热量,提高座舱舒适性。

停机冷却,全时保护发动机。

七路冷却液温度传感器冗余设计,确保各区域温度精准受控,同时对系统的正常运转进行全方位的诊断保护。

外壳创新采用红外焊工艺,提供更可靠的连接,避免泄漏风险,提高零件耐久性。

· 全可变排量机油泵:

在满足发动机对机油流量和压力的需求、保证各系统润滑条件的基础上,在所有工况下尽可能降低油泵功率,实现发动机最低机油量供应,降低油泵功率消耗,并降低机油在系统中的摩擦功。相比传统不可变油泵,降耗2%-5%,并改善NVH表现。

· 智能点火线圈

PCB集成式点火模块,点火能量提高40%,可达100mJ,带来更好的燃烧稳定性。

集成高性能IGBT模块,具备软关断及过载保护功能,有效避免异常高压、高电流、过充磁等问题产生,提高点火系统稳定性。

· 电子节气门

喉口S型气道设计,小开度进气控制更精准,有效提升换挡的平顺性。

高安全要求下的跛行模式优化设计。

高性能直流电机:具备高扭矩、高转速、快速响应等特性,保障发动机在振动冲击、高低温交变等各类变化环境中持续稳定工作。

通过严苛EMC验证:包括抗ESD静电、EFT群脉冲、RS传导辐射、EMI等试验,电磁兼容能力更加安全可靠。

Dual SENT信号高精度阀片双位置传感器:实时感知阀片位置,采用双路信号冗余设计保障系统稳健性,毫秒级信号监控,实现进气流量精确控制。

电动放气阀涡轮增压器、进排气双可变气门正时系统、水冷增压中冷系统的智能化程度也有相应的提升。

· 更智能的软件

· 先进的神经网络与深度学习的智能化控制系统:依托新一代控制器芯片的强大算力,创新地将神经网络、深度学习等先进前沿的控制技术应用到发动机控制策略中,使全新1.5T发动机的控制系统运行更智能、动力更强劲、使用更安全。

基于先进的神经网络的进气充量模型,实现精准的發动机稳态和瞬态控制,同时基于模型预测控制(MPC)实现快速扭矩输出响应,带来更快动力响应、更低油耗和更优排放。

采用神经网络扭矩模型,实时监控车辆行驶状态,与车载诊断系统共同监控车辆的健康状态,为安全出行保驾护航。

· 强大、安全的高速通讯及网联能力:依托全球领先的全新一代VIP智能电子架构,实现强大、安全的高速通讯能力,发动机控制系统同传动系统、底盘系统、车身系统等高效互联互通,提供强大驱动能力,实现整车性能动态最优。

· 全生命周期的OTA远程升级功能:控制系统底层架构均可OTA升级,带来可持续拓展的无限潜力。

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