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为应对国六B排放标准 通用新发动机/变速箱靠什么节能减排?

原标题:为应对国六B排放标准 通用新发动机/变速箱靠什么节能减排?

文/郝昭 图/郝昭

搜狐汽车 真相实验室】驱动系统可以说是一台车的心脏。2006年,上汽通用汽车在别克君越上率先引入Ecotec发动机并在中国量产,随后在通用三大品牌旗下快速普及,如今已经到达第八代。通用第八代Ecotec发动机系列和全新的三款变速箱为“国六”排放标准而来,究竟在节能减排上它们有什么新本领,本篇《真相实验室》就通过五问五答的方式跟您详细聊一聊。

●一问:通用全新一代驱动系统都有什么?

所谓的驱动系统,主要包含两大部分,一个是发动机,另一个就是变速箱。发动机方面是通用第八代Ecotec发动机系列,目前衍生出来的排量为2.0T、1.3T、1.0T三款直喷涡轮增压发动机。这三款发动机诞生的目的就是应对全球市场严苛的排放标准。也就是说新的发动机能够满足“国六B”和北美ULEV50等严苛排放标准。从排量上也可以看出,最高2.0排量,最多四缸设计,这些都是节能减排的必要手段之一。

变速箱方面,目前通用推出了三款全新变速箱,包括全新CVT无级变速箱以及新的9AT、10AT变速箱。这三款变速箱与发动机同步研发,所以匹配性和经济性是通用非常看重的目标。其中比较令人关注的是通用全新CVT无级变速箱,运用了不少新的技术,未来将与小排量涡轮增压发动机匹配,究竟能提升多少效率,下面的问题中我们详细解读。

●二问:哪些车型搭载了新的驱动系统?

已经上市的有哪些车?

既然是通用的全新一代驱动系统,那么通用旗下三大品牌,凯迪拉克、别克、雪佛兰将逐步引入新一代发动机和变速箱。目前在凯迪拉克XT4以及迈锐宝XL车型上搭载了全新的2.0T+9AT的驱动系统,凯迪拉克CT6搭载的是2.0T+10AT的驱动系统。

未来上市的还有哪些车?

我们看到2.0T发动机与9AT和10AT变速箱已经率先使用在凯迪拉克等新车上,而未来迈锐宝XL以及科鲁泽等新车还将引入全新1.3T发动机,而1.0T匹配CVT变速箱的驱动系统显然将主要是针对紧凑型经济车。根据通用发布的计划,2019年起各细分市场车型上逐步普及全新一代驱动系统,而到2020年要实现近70%的装机率

●三问:新发动机在节能减排上有什么新技术?

2.0T发动机的“变缸”功能最突出

三款全新发动机中,已经在凯迪拉克XT4等多款车型上搭载的2.0T发动机所使用的技术亮点最为抢眼。TriPower可变气门管理技术也成为凯迪拉克XT4等车型发动机上的一个卖点。这台四缸发动机采用三段式滑动凸轮轴,配合执行器、位置传感器、燃油喷射系统和电子控制单元,实现了多级“变缸”功能。发动机可在“四缸高性能模式”、“四缸经济模式”和“两缸超经济模式”间进行切换,理论上可提升15%的燃油经济性。不过遗憾的是在通用新一代驱动系统的三款发动机中,只有这台2.0T四缸发动机具备此项功能。

【TriPower可变气门管理技术演示视频】

增加喷油压力 提升燃烧效率

一般高压直喷系统的喷油压力在20Mpa左右,新发动机的喷油压力增加到了35Mpa,同时为了保证高压直喷系统工作的稳定性,还增加了油轨壁厚,升级高压油管材料牌号和高效的高压油泵。喷油器使用最新激光打孔技术,提高了打孔精度,确保了喷雾性能的一致性。

35MPa高压直喷使燃油雾化效果更好,燃油粒子直径达到8微米,仅为普通人头发直径的五分之一,燃烧更加充分,热效率更高,同时降低微小颗粒排放数量和质量,以满足国六排放标准

【35MPa高压直喷演示视频】

降低蒸发排放 满足“国六B”要求

新发动机使用了智能主动电控碳罐泵,实现汽油蒸汽由传统的被动脱附升级为主动脱附,通过发动机标定控制的优化,使得油箱油气抽吸在发动机全部运行工况下都能进行,实时冲洗碳罐,同时为蒸发排放系统额外建立7kPa的压差,使得燃油蒸汽更快进入进气系统参与燃烧,令蒸发排放降低67%

【智能主动电控碳罐泵演示视频】

尽可能减少机油工作带来的能耗损失

新发动机引入了全可变排量机油泵,在满足发动机需求时尽量降低油泵功率,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摩擦功。相比传统不可变油泵,降耗2%~5%,并有助于改善NVH表现。

【全可变排量机油泵演示视频】

1.0T发动机采用高压水冷废气再循环系统

1.0T发动机上搭载的高压水冷废气再循环系统在国内涡轮增压发动机中首次搭载。其从增压器前通过电磁阀精确按需导出燃烧废气,冷却后再次输入燃烧室,参与燃烧过程。冷却后的废气在燃烧中能有效降低泵气损失和燃烧温度,提升燃油效率。

●四问:新的变速箱有哪些新技术?

通用的这三款变速箱与第八代Ecotec发动机系列同步开发,而在三款全新变速箱中,9AT与10AT已经在在售车型上搭载,比较有看点的是全新CVT变速箱。这款变速箱是钢链结构的横置前驱式CVT变速箱。速比范围达7.01,传动效率在全速比范围内都要优于市场上常用的推力钢带式CVT,并能承受更大的扭矩。

变速箱传动上采取静音滚动摩擦式设计,能够最大程度降低动力损失和摩擦损失,并有效防止驱动系统内共振以降低传动噪音。其变扭器采用新型三级长行程减振器并进行了控制软件优化,提升了NVH性能,还实现了更低车速下的牵引力锁止,有效提高整车燃油经济性。另外大家比较关心的,这款CVT变速箱还支持电子换挡并标配发动机启停功能。

至于新的横置9AT和纵置10AT变速箱,已经在实车上使用,相信很多朋友已经并不陌生了。这两款变速箱搭载新一代ETRS电子排挡装置、TCM控制模块、全新液力变扭器、独立制动离合器、启停液压蓄能器以及变速箱壳体一体式声学包等创新设计,各项技术指标都属于同级领先的水平。

●五问:通用新发动机和变速箱制造和检测工艺有什么进步?

既然是通用的全新一代驱动系统,各项精密的配件需要更高的制造工艺才能发挥其作用。比如平衡轴/机油泵集成总成及滑动式凸轮轴及罩盖总成采用全自动高精度扭矩和振动检测(精度达到0.01Nm),确保装配质量。

在加工零件制造过程中,每个零件都安装单独唯一的追溯芯片,从而可以记录下零件在制造过程中的每个工序的加工状态和参数,实现零件加工过程参数全追溯,确保产品加工过程质量全可控。

全新CVT无级变速箱采用目前行业内先进的七轴力反馈机器人的精密力控技术,实现变扭器、三四轴、带轮等零件的精密装配,比传统人工手动安装更能保证产品质量和一致性。

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