中國的汽車市場近十年飛速發(fā)展,但汽車消費(fèi)者卻遠(yuǎn)還不夠成熟,在面對五花八門的車型時往往無從下手。如何去判讀一輛車的好壞,最基本的就應(yīng)該是從其核心技術(shù)入手去了解,我們經(jīng)?!氨灸┑怪谩?,選購座駕的時候更多的是看見表面的設(shè)計(jì),容易被營銷策略套路,而真正關(guān)注技術(shù)的人少之又少。
正因?yàn)橄M(fèi)者的不成熟,讓很多廠商鉆了空子,大部分主機(jī)廠沒掌握核心的動力與底盤技術(shù),但也能活的滋潤,不是我針對國產(chǎn)品牌,確實(shí)大部分國產(chǎn)品牌缺乏技術(shù)積累,這不是三五年的追趕得上的。
表面上現(xiàn)在主機(jī)廠現(xiàn)在弄一套渦輪增壓發(fā)動機(jī)+自動變速器的動力總成就可以應(yīng)付的過去,消費(fèi)者似乎就也挑不出什么毛病,從參數(shù)上看每個品牌都半斤八兩的樣子。
“供應(yīng)商造車”的年代里東拼西湊出來一臺發(fā)動機(jī)并不難,甚至標(biāo)定都可以采用“外包”,這樣的“粗簡”的機(jī)器現(xiàn)在一樣能上路,但隨著史上最嚴(yán)的排放標(biāo)準(zhǔn)國六的出臺,想混過關(guān)難上加難,也到了那些領(lǐng)跑行業(yè)的車企展現(xiàn)真正實(shí)力的時候了。
真正掌握核心技術(shù),能夠主導(dǎo)正向研發(fā)的車企少之又少,通用就是其中之一,作為全球最大的車企之一。通用汽車成立逾百年,第一次將自動變速器和渦輪增壓搭載在量產(chǎn)車型上的就是通用,不僅擁有深厚的技術(shù)底蘊(yùn)與積累,還要投入大量資源保持與發(fā)展,只2018年就投入了61億歐元用于研發(fā)。在全球嚴(yán)管排放的背景下,通用帶來了全新一代驅(qū)動系統(tǒng)。
發(fā)動機(jī)
要滿足國六,特別是國六b的排放標(biāo)準(zhǔn),不是多花點(diǎn)成本改改三元催化,后裝個顆粒捕捉器可以解決的,必須是發(fā)動機(jī)的全面優(yōu)化。誠然如今內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展可以說是進(jìn)入了一個瓶頸期,能效很難有質(zhì)的飛越,主機(jī)廠也紛紛把未來重心放在新能源上,但并不代表內(nèi)燃機(jī)沒有價(jià)值了,只是門檻太高,能繼續(xù)“深造”的廠商不多。幾個“科代表”選擇的技術(shù)路線也有所不同,但無非都是從幾個要點(diǎn)著手,進(jìn)氣、噴油、熱管理,通用的第八代Ecotec發(fā)動機(jī)系列也不例外。
進(jìn)氣
進(jìn)氣的道理其實(shí)很簡單,進(jìn)入氣缸參與燃燒的空氣越多,理論上動力就越強(qiáng),所以要獲得更強(qiáng)的動力就要提升單位時間內(nèi)的進(jìn)氣量。而相對的,當(dāng)不需要那么多動力時,進(jìn)氣量也應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整,保證合理的空燃比,不然很難保證發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,甚至?xí)斐蓽囟冗^高、爆燃、導(dǎo)致發(fā)動機(jī)無法正常工作。因此關(guān)鍵點(diǎn)就在于精準(zhǔn)的控制進(jìn)氣量,保證發(fā)動機(jī)呼吸順暢。
氣門升程
簡單來說就是控制進(jìn)氣口的大小,升程增大進(jìn)氣口開的更大進(jìn)氣量就更大,相反進(jìn)氣量就減小。其實(shí)這不是什么新進(jìn)的技術(shù),各大主機(jī)廠都有相關(guān)的技術(shù)方案,比較出名的有寶馬的Valvetronic電子氣門升程控制系統(tǒng),通過電機(jī)可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)整氣門升程。而這次通用采取的氣門升程調(diào)整技術(shù)與大眾的AVS系統(tǒng)的原理類似,在凸輪軸上設(shè)置高度不同的多個凸輪件,然后通過滑動槽實(shí)現(xiàn)切換(這里只說個大概原理,有興趣的留言,日后可以詳聊)。
而通用第八代Ecotec發(fā)動機(jī)的Tripower可變氣門管理技術(shù)特別之處在于不僅有高低兩個升程,還有一個零升程,也就是說氣門完全不動保持關(guān)閉,沒有空氣進(jìn)入氣缸也不噴油,從而在工況允許的情況下實(shí)現(xiàn)“閉缸”效果,進(jìn)一步優(yōu)化油耗表現(xiàn)。
氣門正時
可變氣門升程是控制打開的大小,可變氣門正時則是控制打開的時間,如果控制升程是為了控制進(jìn)氣量,那么控制正時的關(guān)鍵則在于“氣門重疊角”??梢院唵卫斫鉃楦咿D(zhuǎn)速時要求氣門重疊角度越大,低轉(zhuǎn)速時則相反,可變氣門正時就是控制這個打開的時間。
實(shí)現(xiàn)可變正時的技術(shù)原理各家都大同小異,通過調(diào)節(jié)凸輪軸相對曲軸的相位,也就是凸輪的角度來調(diào)整打開的時間,通用第八代Ecotec發(fā)動機(jī)的VVT系統(tǒng)是進(jìn)排氣正時均可變,中置的設(shè)定能提高調(diào)節(jié)速度。
渦輪增壓
渦輪增壓已經(jīng)是老生常談了,這里就不解釋工作原理了,關(guān)鍵說說通用第八代Ecotec發(fā)動機(jī)這次采用的電動放氣閥技術(shù)。其實(shí)和上面說的氣門是一個道理,關(guān)鍵在于精準(zhǔn)的控制,通過電機(jī)調(diào)整渦輪的泄壓閥的開閉時間與開閉程度,調(diào)整推動渦輪的廢氣量,提高渦輪建壓的速度,減小泵氣損失,從而提高渦輪的效率。
碳罐泵
碳罐泵嚴(yán)格來說不能算是進(jìn)氣的技術(shù),是用于解決油箱內(nèi)溫度高會產(chǎn)生燃油蒸汽的問題。而碳罐就是把油箱內(nèi)的汽油蒸汽導(dǎo)入進(jìn)氣歧管參與燃燒,所以這里就歸到進(jìn)氣系統(tǒng)里一起解析,通用第八代Ecotec發(fā)動機(jī)這次采用了電控的碳罐泵,提高了燃油蒸汽吸附與進(jìn)入氣缸的效率,從而優(yōu)化排放與油耗。
噴油器
從化油器到噴油器,再從歧管噴射到缸內(nèi)直噴,噴油方式一直是發(fā)動機(jī)進(jìn)化的關(guān)鍵元素,發(fā)展到現(xiàn)在各家主機(jī)廠依然在不斷探索優(yōu)化。例如豐田就采用了雙噴射的技術(shù)方案,歧管噴射與缸內(nèi)直噴結(jié)合,通用早先采用的雙噴射系統(tǒng)則是進(jìn)氣歧管內(nèi)設(shè)置兩個噴油嘴,而大部分主機(jī)廠還是直接采用缸內(nèi)直噴,優(yōu)勢很明顯,燃燒充分,動力強(qiáng),油耗低。
通用第八代Ecotec發(fā)動機(jī)這次率先將噴油壓力提升至35Mpa,高壓帶來最直接效果就是燃油霧化更好,也直接提升燃燒效率。為了滿足國六的排放標(biāo)準(zhǔn),提升噴油壓力是最有效的途徑之一,相信接下來各大主機(jī)廠也會跟上。
溫度控制
溫度控制技術(shù)表面看似沒有其他技術(shù)那么“酷炫”可以直接提升動力,也往往不是廠商宣傳的重點(diǎn)。而大家容易忽略一個基本的道理,內(nèi)燃機(jī)是通過燃燒產(chǎn)生動力,目前熱效率最高不過41%左右,除去推動活塞運(yùn)動的機(jī)械能,大部分能量轉(zhuǎn)化成了熱能,因此如何管理與利用發(fā)動機(jī)的溫度至關(guān)重要,也是提升發(fā)動機(jī)效率的基礎(chǔ)。
主動熱管理
通用第八代Ecotec發(fā)動機(jī)的ATM主動熱管理系統(tǒng),其實(shí)就是基于水冷實(shí)現(xiàn)熱能管理的技術(shù),通過電子水泵與電控閥,控制水泵的轉(zhuǎn)速調(diào)整冷卻液流量,精準(zhǔn)的控制發(fā)動機(jī)各部位的溫度,提高暖機(jī)、加熱機(jī)油、停機(jī)冷卻的效率。
廢氣再循環(huán)
先說廢氣再循環(huán),也就是我們常會提到的ERG,簡單的說就是把燃燒后的一部分廢氣再次循環(huán)到進(jìn)氣管中參與燃燒,目的就是為了優(yōu)化排放。而通用第八代Ecotec發(fā)動機(jī)在ERG上加入了水冷系統(tǒng),因?yàn)閺U氣的溫度很高,過高的溫度直接參與燃燒會影響效率,加入水冷系統(tǒng)能夠控制優(yōu)化氣缸內(nèi)的溫度,從而提高效率、降低油耗、優(yōu)化排放。
開篇也說過到,發(fā)動機(jī)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入瓶頸期,技術(shù)上鮮有質(zhì)的突破,而且目前的汽車市場已經(jīng)過了一味追求動力的時期,目前主機(jī)廠面臨最大的問題就是節(jié)能減排,同時兼顧動力性能。可見要滿足苛刻的排放標(biāo)準(zhǔn),必須從全方位的改進(jìn),哪怕每一個部件對油耗與排放有0.1%貢獻(xiàn),為了達(dá)到目標(biāo)值都要盡可能的去改良。雖然對比自家的產(chǎn)品第八代Ecotec發(fā)動機(jī)的動力參數(shù)有所下調(diào),但通用已經(jīng)是走在前面了,相比同級的產(chǎn)品無論是動力還是排放都有優(yōu)勢。
變速箱
大家都習(xí)慣討論發(fā)動機(jī)的參數(shù)如何犀利技術(shù)如何先進(jìn),但若沒有匹配合適的變速箱,這一切都是空談。而變速箱的技術(shù)門檻甚至比發(fā)動機(jī)更高,本身加工制造的要求就高,標(biāo)定難度只會更高,再加上專利的壟斷,擁有獨(dú)立正向研發(fā)變速箱的能力的主機(jī)廠很少,國產(chǎn)品牌沒一家能完全做到,甚至連寶馬和大眾這些全球一線廠商都要與供應(yīng)商聯(lián)手研發(fā)。通用則是少數(shù)一直堅(jiān)持自己研發(fā)變速箱的廠商,為了匹配第八代Ecotec發(fā)動機(jī)通用還研發(fā)了全新一代的變速箱產(chǎn)品。
AT變速箱
在自動變速箱中又屬AT的技術(shù)難度最高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,標(biāo)定難度高,這也是大部分國產(chǎn)廠商選擇DCT的原因。題外話不多說,關(guān)鍵是這次通用帶來的橫置9AT與縱置10AT,變速箱的技術(shù)這里就不做展開了。主要了解幾個要點(diǎn)就可以了,一個是速比范圍,這個決定了變速箱的效率,從擋位上不難看出通用兩款變速箱的傳動范圍比較廣,9AT的速比范圍是7.6:1,10AT的速比范圍是7.39:1,齒比設(shè)定都比較綿密。這又涉及到另一個要點(diǎn),綿密的齒比可以做到更小的換擋沖擊,更順暢的動力輸出,配合細(xì)節(jié)技術(shù)的優(yōu)化,和通用多年積累的標(biāo)定功力,做到更快的換擋速度與細(xì)膩的換擋品質(zhì)。
CVT變速箱
CVT的問題主要在于專利壟斷,這次通用并沒有采用博世的鋼帶,而是用了與斯巴魯和之前奧迪的CVT一樣的鋼鏈。雖然供應(yīng)商都是一樣的,但具體產(chǎn)品還是由通用是與舍弗勒根據(jù)需求專門研發(fā)的,標(biāo)定也主要由通用自己完成,之所以采用鋼鏈而不是鋼帶,通用主要是從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)去考慮的,雖然鋼鏈的噪音相對會更大一些,完全可以用其他隔音技術(shù)去彌補(bǔ)。
我個人對CVT的印象還是比較好的,動力響應(yīng)與輸出平順表現(xiàn)都很好,最大的問題是承受的扭矩有限,因此通用這次新的CVT主要是匹配1.3T發(fā)動機(jī)使用的,高配的2.0T動力總成已經(jīng)體驗(yàn)過了,這套小排量CVT組合更值得期待。
自主研發(fā)變速箱還有一個關(guān)鍵的優(yōu)勢,就是發(fā)動機(jī)與變速箱同步正向研發(fā),這一點(diǎn)也不是每家主機(jī)廠都能做到的。大部分主機(jī)廠是有了發(fā)動機(jī)再從供應(yīng)商處采購變速箱標(biāo)定匹配,不是發(fā)動機(jī)要遷就變速箱,就是變速箱要去適應(yīng)發(fā)動機(jī),兩者都不能完全發(fā)揮。而同步研發(fā)可以做到變速箱與發(fā)動機(jī)的高度匹配,可以理解為是一種高度定制,就如買固定碼數(shù)的衣服當(dāng)然不如高端定制的西服合身,這樣的動力總成不僅配合默契,發(fā)揮最高的效率,還能做到更緊湊的體積。
全文總結(jié)
這次通用為我們帶來的2.0T、1.3T、1.0T加9AT、10AT、CVT的新一代動力總成陣容,看似沒有豪華的多缸發(fā)動機(jī)和暴力的參數(shù),但全面達(dá)標(biāo)國六b的水平已經(jīng)足以領(lǐng)跑全行業(yè)。
這也是為什么我選車和推薦車時都是那幾個老牌車企,因?yàn)閺难邪l(fā)到標(biāo)定再到制造,不僅需要數(shù)十年的技術(shù)積累,造車經(jīng)驗(yàn),人才養(yǎng)成,甚至最先進(jìn)的制造和測試的設(shè)備都是由主機(jī)廠牽頭研發(fā),更不用說多年培養(yǎng)的完善成熟的供應(yīng)鏈等等。真正有實(shí)力完全掌握的還是只有這幾家百年車企,所謂的新興力量根本不可能在短期內(nèi)做到這些,更不用說什么彎道超車,無論市場怎么變化,我更愿意選擇相信這幾家行業(yè)龍頭始終能帶來最可靠的產(chǎn)品。
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