国产三缸力量 解析上汽1.0T直喷发动机

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2017-03-28

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这台发动机其实是个衍生品

  [汽车之家 发动机技术]  受到日益严峻的排放法规限制等因素的影响,各大车企纷纷踏入“小排量涡轮直喷发动机阵营”当中。的确,依靠日渐成熟的小惯量涡轮增压器,配合缸内直喷技术,可以让发动机排量降得更低,以达到代替更大排量的自然吸气发动机的作用。

  既然小排量涡轮直喷发动机已是大势所趋,直喷三缸涡轮增压发动机也正在一点点代替一些传统自然吸气四缸发动机,那么国内的厂商是如何看待这一趋势的呢?必然是不能掉队,在直喷三缸涡轮增压发动机领域,诸如一汽、长城和上汽等企业纷纷拿出了自己的产品,并做到了世界主流水平。就好比今天的主角:上汽全新NetBlue 1.0T三缸发动机(官方将其称之为SGE 16T发动机),便是证明自己实力的产品。

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● 三缸1.0T从何而来?用到哪儿去?

  上汽集团与通用汽车的关系可谓十分微妙:不仅在国内合资造车,在技术方面也有着很多交集。确实,单从泛亚汽车技术中心的建立,我们就能看出两者之间在技术方面关系紧密。而这一次我们拆解的1.0T三缸直喷发动机,便是其合作产物之一。

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  该系列发动机一共包含三类,分别是针对小排量(1.5L及以下)、中等排量(1.8L和2.0L)和混合动力总成三种动力总成。实际上,这台1.0T发动机并非是该系列中的第一个产品,在荣威RX5、荣威360和名爵锐腾上,其实都已经配备了这一系列当中的发动机。

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部分上汽NetBlue蓝芯发动机动力参数
发动机种类

1.0T三缸发动机

(SGE 16T发动机)

1.4T四缸发动机

1.5T四缸发动机

(SGE 20T发动机)

2.0T四缸发动机
喷油方式缸内直喷缸内直喷缸内直喷缸内直喷
最大功率125Ps/5300rpm156Ps/5600rpm169Ps/5600rpm220Ps/5000-5300rpm
最大扭矩170N·m/1600-4250rpm235N·m/1600-4000rpm250N·m/1700-4400rpm350N·m/2000-4000rpm

更多关于上汽NetBlue发动机细节,请点击以下发动机排量信息:1.4T1.5T2.0T

  为达到同级发动机中比较先进的数据表现,技术上的升级必不可少。确实,想要让一台小排量发动机拥有很好的动力表现,技术方面的加持才应该是关键。据了解,上汽NetBlue中的SGE发动机采用了集成化设计理念,也就是说,在不同排量的发动机之间,其零件设计标准和零件通用性比例都是比较高的,这也使得在小排量发动机上比较主流的先进技术,在不同排量的SGE发动机上均有所体现。

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  既然拥有兼容性较强的技术平台,那么我们今天的主角——上汽NetBlue 1.0T三缸直喷涡轮增压发动机,也将不可或缺的实现以上这些技术。这台由上汽主导开发,并与通用共享知识产权的三缸发动机,与一些世界上比较优秀的三缸相比,其实力又如何呢?

部分品牌三缸涡轮增压发动机数据对比
发动机种类

  上汽SGE 16T 1.0T

  发动机

  福特EcoBoost 1.0T

  发动机

  本田地球梦 1.0T发动机
喷油方式  缸内直喷  缸内直喷缸内直喷
最大功率  125Ps/5300rpm  125Ps/6000rpm129Ps/5500rpm
最大扭矩  170N·m/1600-4250rpm  170N·m/1400-4500rpm200N·m/2250rpm

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  没错,上汽的这款1.0T三缸发动机,正是冲着福特的这台“明星发动机”而来。从参数方面去看,除了峰值扭矩平台稍微不及福特1.0T发动机宽裕,其它方面似乎根本不输给福特。同样地,这台发动机的诞生也是为了替代掉之前的一些1.5L/1.6L自然吸气发动机,作为入门动力投放到紧凑型车型当中。

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  说来说去,其实这台发动机是“一位熟悉的新朋友”:它属于上汽主导开发的NetBlue蓝芯发动机系列,同属于SGE发动机集成化设计中的一员;但“缺一缸”的特质又让其有些与众不同。究竟在技术细节方面有着什么样的特点?我们下页一一去说。

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如何让三缸发动机做到全面进步

● 三缸1.0T发动机结构技术细节

  既然前面说了很多三缸小排量发动机的优势,那么,“缺一缸”是不是在设计上就要容易很多?实际并不然,想要做到“麻雀虽小五脏俱全”,从某种角度上说甚至于要比做四缸发动机都难。

◆ 如何解决三缸发动机的振动问题?

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  说到三缸发动机,与其它多缸发动机在设计上最为不同的地方想必就是对于振动方面的控制了。由于仅有三个缸的结构,这就造成了一阶往复惯性力矩不平衡,且其最大数值在发动机1缸活塞运动到上止点后的30°出现。说到这里,你一定会问我:前面这句话说的是啥?别着急,下图为你科普一下。

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  也就是说,想要解决三缸发动机的振动问题,就先要从解决一阶振动问题开始。首先,三缸发动机不可避免地要实现临缸顺序次点火(无论怎么改变点火顺序,永远都是1-2-3-1-2-3-1),利用隔缸点火减小振动产生是不可能的,那么如何避免气缸“同上同下”而产生振动的情况呢?

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  采用120°空间曲轴设计便是减少振动的措施之一,此外,在一些金属部件之间,必要的隔音隔振材料也起到了一些作用。官方宣称其发动机的NVH水平甚至于超越了配备平衡轴的福特EcoBoost 1.0T三缸发动机,究竟是不是这样,我们等实际装配上汽1.0T三缸发动机的车型上市之后再说。

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◆ 集成排气歧管设计,控温稳定热机快

  说完了振动问题,我们再来聊聊关于这台车在进排气方面的特点。在NetBlue系列发动机中,集成式设计排气歧管同样存在于这台1.0T三缸发动机中。

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  不仅在稳定排气温度上有比较明显的作用,排气歧管与缸盖合二为一也让整个发动机的体积减小一些,但由于采用了更复杂的排气管路设计,这样的缸盖在制造成本上不占优势。

◆ 小惯量涡轮加持,响应速度与扭矩的保障

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  如图可见,该发动机采用的是三菱重工(MHI)生产的小惯量涡轮。据了解,三菱重工并非是这台发动机的唯一供给商,诸如博格华纳在内的诸多厂家也是这台发动机的涡轮供给商。

◆ 中置喷油嘴设计,油气混合更充分

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  除了喷油嘴在布局上采用了逐渐流行的中置喷油嘴设计,在高压油泵的作用下,每个喷油嘴可以实现200Bar以上的喷油压力,并且喷油嘴采用六孔设计,可以更好雾化喷油效果,符合主流直喷技术水平。

◆ 配气相位机构的优化

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  耐热导热性能好了,零件的整体耐久性也就上升了。据了解,气门的中空充钠技术现阶段正逐步推广起来,传统气门将可能面临淘汰。

◆ 机油泵、水泵控制更精确

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  除了以上这些,该发动机为了减轻重量,在材质上(除缸套外)采用了全铝合金制造。而在发动机链条设计上,还采用了全新链条设计,以保证该发动机有一个更好的NVH特性。并且据工程师透露,根据调校版本不同,该发动机还可以满足未来的欧6排放需求。

编辑点评:

  综上来看,这位“新来的小弟”基本上全面继承了上汽NetBlue的技术优势,符合主流先进三缸发动机水平。让先进技术从四缸发动机下放到三缸发动机上,保证三缸发动机能够有一个不输于一些四缸发动机的动力水准,这也让我感受到了“三缸力量”不可小视。至于实际表现如何,我同你一样,期待着它装车的那一刻。(文/图 汽车之家 舒宁)

相关链接:

  荣威RX5上的1.5T发动机究竟怎么样?

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