一分鐘瞭解全新邁銳寶XL 2.0T智能變缸渦輪發動機技術

想獲得更好的燃油經濟性,除了降低發動機排量之外,還有很多能做的事!就拿市場上常見的2.0T發動機為例,缸內直噴早已不新鮮了,可變壓縮比也已經量產上市,今天圓圓姐為大家介紹的這款搭載在全新邁銳寶XL上的第八代Ecotec 2.0T智能變缸渦輪發動機,則擁有另一項前瞻技術:智能變缸技術,四缸、兩缸輕鬆切換,堪稱目前發動機黑科技的典範。


先來簡單瞭解下全新邁銳寶XL,全新邁銳寶XL在外觀內飾上大量融入了Redline的設計元素,同時還換裝了全新一代MyLink+智聯繫統,當然最大的亮點還是其動力組合,吸引了更多的“性能”狂熱者。這款第八代Ecotec 2.0T智能變缸渦輪發動機到底有什麼過人之處?下面就聽圓圓姐詳細聊聊。


一分鐘瞭解全新邁銳寶XL 2.0T智能變缸渦輪發動機技術


2.0T智能變缸渦輪發動機擁有三段式智能變缸技術,輕鬆實現“四缸澎湃模式”、“四缸高效模式”和“兩缸暢行模式”三種工作模式隨意切換。這臺動力總成配備雙渦道電動放氣閥渦輪增壓器、ATM智能熱管理系統、智能電控碳罐泵、無極可變機油泵、DVVT可變氣門正時系統以及35MPa高壓燃油直噴科技,與9速HYDRAMATIC®手自一體變速箱匹配。下面,我來為您分解上面每一樣黑科技的技術原理。


一分鐘瞭解全新邁銳寶XL 2.0T智能變缸渦輪發動機技術


之前,圓圓姐寫過一篇凱迪拉克XT4的發動機技術稿,今天要說的全新邁銳寶XL搭載的發動機也是第八代Ecotec 2.0T智能變缸渦輪發動機。同樣的技術,雖然調校上略有不同,但是依然保留了Ecotec所有的技術優點。三段式智能變缸技術的搭載說明了雪佛蘭滿滿的誠意。四缸/兩缸智能切換的第八代Ecotec 2.0T發動機到底是如何工作的,我們一起來看一看。


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三段式智能變缸科技是個好東西。從廣義上來說算是阿特金森循環的產物,主要依靠發動機滑動式凸輪軸系統和DVVT可變氣門正時系統,完成配氣系統不同升程之間的模式切換,配合最佳進氣量,達成節約能耗的目的。滑動式凸輪軸系統由兩部分組成,一個是機械部分,即滑動式凸輪軸;另外一部分是電磁驅動器。滑動式凸輪軸是由中間的芯軸,凸塊及其連接部件組成。每組凸輪上各有一個高角度凸輪和一個低角度凸輪,凸輪塊的兩端有旋溝槽。


當發動機怠速或低載工況運行時,低角度凸輪和氣門挺杆結合,氣門處於低升程狀態,這就是四缸高效模式。當發動機處於高負荷時,汽車ECU會發送信號給電磁驅動器,電磁驅動器中的金屬銷彈出,插入凸輪塊上的螺旋溝槽中。凸輪塊旋轉中,切換到高角度凸輪上,增大氣門升程,這就是四缸澎湃模式。滑動凸輪軸通過變形設計,可以和發動機停缸技術結合,發動機處於部分負載狀態下,凸輪塊被推動到零升程位置,即凸頸位置,這時氣門停止運動,ECU發出指令讓噴油嘴停止噴油,發動機停止點火,氣缸停缸,配合平衡軸系統降低震動和芯軸上的鎖止機構,完成兩缸暢行模式的切換。


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這套系統不復雜,但是技術要求很高。通過應用三段式智能變缸技術,這臺發動機可以實現四缸澎湃模式(進氣側四個缸全部使用高升程凸輪時)、四缸高效模式(進氣側四個缸全部使用低升程凸輪時)和兩缸暢行模式(1、4缸進氣側使用低升程凸輪,2、3缸的進、排氣都使用無升程凸輪時)。


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三段式智能變缸技術帶來的好處其實很好理解,現在冬天去北方玩的朋友可能會坐到狗拉雪橇,上坡和加速時候,狗主人會舞動鞭子給狗子們助威,所有愛斯基摩狗都全力拉動雪橇,這時候加速度最快,相當於是發動機的四缸澎湃模式;而進入平坦雪原,狗子們只要溜達就可以拉動雪橇了,這時候就相當於四缸高效模式;而如果進入下坡滑行路段,只需要幾隻狗子在前面引導方向就行了,其他的愛斯基摩狗此時解開繩索處於休息狀態,避免白白消耗體力浪費飼料,這就是發動機的兩缸暢行模式啦。


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採用電控水泵和精巧設計的分流式冷卻循環,精確控制冷卻水流量和流向,隨時保持發動機不同部件各自的最佳工作溫度,減少能耗,可在任何工況下(如冷機啟動等)都能實現分區溫度管理。


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就像家裡的變頻空調,自動調節每個房間最合適的溫度以達到最佳的狀態。


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渦輪增壓是一種利用內燃機運作所產生的廢氣驅動空氣壓縮機的技術。與機械增壓器功能相似,兩者都可增加進入內燃機或鍋爐的空氣流量,從而令機器效率提升。透過利用排出廢氣的熱量及流量,渦輪增壓器能提升內燃機的馬力輸出。但是傳統的渦輪的運作一定在一個轉速區間以上,這就是所謂的渦輪遲滯——開啟時推力強勁,未啟動時動力很“肉”。


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為了解決這一問題,全新邁銳寶XL的2.0T智能發動機採用了雙渦道電動放氣閥渦輪增壓器:1和4缸採用同一管路,2和3缸採用另一管路,儘可能減少排氣的脈衝阻力,讓渦輪轉動更加順暢自如,減少渦輪的遲滯提升和優化扭矩響應和輸出範圍(1500rpm低轉速下即可爆發350N•m,同時持續至4000rpm)。


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就用童話故事中經常聽到的風車磨坊來舉個例子,風車越大產生的動能自然越強,但是如果風力不足,風車動不起來一切都白搭。所以一方面風車的尺寸非常關鍵,另一方面,在風小的日子裡,聰明的磨坊主會採用電動助力來幫助風車啟動,這就像電子增壓器發揮的作用,在發動機轉速較低的時候,電子增壓器幫助渦輪提前啟動,讓發動機的動力輸出更線性,峰值扭矩平臺更寬闊。


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碳罐是隸屬於汽油蒸發控制系統(EVAP)的一部分,一般裝在汽油箱和發動機之間。該系統是為了避免燃油蒸汽逸入大氣而被引入的。通用的智能電控碳罐泵可實現汽油蒸汽由傳統的被動脫附升級為主動脫附,通過發動機標定控制的優化,使得油箱油氣抽吸在發動機全部運行工況下都能進行,實時沖洗碳罐,大幅降低排放。


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我們燒開水的時候水沸騰以後水蒸氣會散發出去,沒有蓋子的話,等水燒好可能會少很多,但是有個蓋子,外溢的水蒸氣就會被壺蓋擋住,吸附在蓋子裡面,當積攢到足夠多的時候,就會流回到壺中。這裡就體現出水壺設計者的巧思了,如果採用較為平直的壺蓋,水滴要積累到足夠大之後才會滴落回壺中,就好像傳統的碳罐,要靠油氣積累到一定量之後才能脫附被輸送到發動機。有些水壺的設計者將壺蓋做成錐形,一方面增加了壺蓋外部接觸冷空氣的面積,有助於水汽凝結,另一方面內部為傾斜表面,也會幫助凝結的水滴突破錶面張力滑回水壺裡。智能電控碳罐泵發揮的就是這樣的功效,隨時都能將溢出的汽油蒸汽輸送到發動機參與燃燒,不白白浪費一滴燃料,也對環境大有裨益。


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節能減排是當今發動機技術的發展趨勢,發動機在不同轉速條件下,對機油流量的需求是不同的,現市面上應用較廣的可變排量式的機油泵一般只實現了流量兩級可調,缺少簡單有效的無級調節裝置,不能保證發動機潤滑系統在任何轉速下,任何負載和溫度下都有一個最佳的機油流量。全新邁銳寶XL為了解決這一問題,在新車上搭載了最新的無級可變機油泵。


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當反饋機油壓力達到變量設定值時,彈簧被壓縮,外調節環滑動或者擺動,使葉片的內圈和外圈之間的偏心距減小,葉片與內外圈之間形成的壓油腔在機油泵運轉過程中變化量也相應減小,這樣就使機油泵流量減小;當反饋機油壓力降低時,彈簧逐漸回位從而使調節環復位。通過設置在主油道上的油壓傳感器,該變量泵可以將發動機在中高速下的主油道壓力保持一個相對恆定值,在滿足發動機機油需求的同時,減少功率消耗,起到節能減排的作用。


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我們都知道炒毛栗子需要放鐵砂,鐵砂放多了廢火,放少了毛栗子容易糊。新手老闆只會看著配方炒,多少斤毛栗子多少斤鐵砂,如果一次要多炒幾斤毛栗子就不會了。無極可變機油泵就相當於在炒鍋底加了一個溫度傳感器,根據每顆毛栗子的溫度,自動往鍋里加減鐵砂,炒出來的毛栗子又好吃又省火。


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因為2.0T智能變缸渦輪發動機採用了三段式智能變缸技術,發動機上端機械結構已經比較複雜,為了更加合理的結構佈局,全新邁銳寶XL的35MPa高壓噴油嘴採用了經典的側置佈局,比起市面上常見的20MPa常規噴油壓力,燃油霧化性能更加卓越,汽油物化顆粒達到8μm,同時側面噴油形成的滾流大大提升了燃燒效率,大幅降低排放,令全新邁銳寶XL優先達標國六。


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我們看到以前的城市灑水車,噴出來的水都是水柱,往往把花壇變成了小池塘,樹葉上還很髒。而現在路上出現的高壓霧化灑水車,經過加壓,水被霧化後噴灑在綠植上,地面不會很潮,但是花兒都被清洗的很乾淨。既省水又高效,還不會像以前那樣弄得到處是泥漿。


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全新邁銳寶XL的9速HYDRAMATIC®手自一體變速箱通過增加一組行星排和兩組摩擦片(4擋和2、9擋)實現了新增3個擋位的緊湊型設計,可選擇單向離合器取代了傳統的單向離合器與摩擦片組的搭配,集成1擋和倒擋單元。這樣變速箱整體的外部尺寸沒有太大變化,有利於車企模塊化量產。人人都說自家的9AT好,那麼大家知不知道,同樣是9AT,但是調校的不一樣,結果完全不同。因為這篇不是試駕稿,所以圓圓姐就不說那些虛頭巴腦的推背感很強,有勁,高速動力還是一腳就有,超車方便這類的套話,我們用技術參數來看一看全新邁銳寶XL的9速HYDRAMATIC®手自一體變速箱和別人家的9AT區別到底在哪。


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說到變速箱,什麼是好的變速箱?狗牙變速箱是好!可是能裝在你的家用車上麼?所以,適合中國人日常代步的變速箱,才是好的變速箱。這裡圓圓姐先要引入一個專業名詞:齒比分部。我們關注的變速箱是否平順,主要也就是看齒比分部和換擋邏輯。通常齒比小於1的擋位被稱之為超速擋,即經過變速箱後輸出的轉速大於發動機的轉速,適合用於高速巡航路況,超速擋的齒比值越低也就意味著需要在更高的車速下才能正常掛入該擋位。倘若最高擋在時速120公里以上才能掛入,那可能北上廣的車一輩子也用不到9擋了。


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全新邁銳寶XL用的9速HYDRAMATIC®手自一體變速箱,只有2個超速擋,相比於採埃孚高達4個超速擋的設定,明顯更符合中國道路使用。而低擋位大速比設計,起步加速更快。


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而換擋策略,通用的設計師稱之為Clutch by Clutch,在5組離合器和一個單向離合器中換擋時,會出現前後兩個擋位的離合器都處於半聯動的狀態,當前擋位成功接手,前一擋位才完全脫開。這樣便可以最大程度避免動力中斷以及轉速落差所導致頓挫的換擋感受。


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在變速箱上方,設計了一個啟停裝置,由彈簧和封閉油腔組成,當發動機停止工作時,機油壓力通過壓縮彈簧以彈性勢能的形式存儲,在車輛啟動瞬間釋放壓力,穩定的油壓使變速器能夠最快的速度掛上1擋起步加速。


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這臺變速箱上採用的是長行程液力變矩器,一定程度上提高了NVH性能,鎖止機構的使用能夠讓車輛在低擋位時儘快鎖死液力變矩器實現純機械式傳動,降低油耗。減震盤的採用,很大程度上降低了系統震動,提升了舒適性。

全新邁銳寶XL自12月24日上市以來,短短十餘天時間,就對國內中高級轎車市場形成強烈衝擊。其遠低於同級的油耗水平,0~100km/s加速7.2s的成績以及強大的價格優勢,配以最先一批達標國六標準的名頭,無疑將領跑2019年的中國中高級汽車市場。


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