詳解最新Ecotec發動機，技術愈發複雜，動力為何沒隨之變好

9月25日， 通用汽車兩位動力系統外方技術高管為中國媒體分享了全新一代驅動系統的前沿技術。發動機方面，這裡所說的「最新一代」包括目前已經在別克英朗、GL6等車使用的1.0T、1.3T三缸發動機，以及雪佛蘭邁銳寶、凱迪拉克CT6等車使用的2.0T四缸發動機。變速箱則包括XT4的9AT、CT6的10AT以及為最新的CVT變速箱。到2020年，在華銷售的雪佛蘭、別克和凱迪拉克三大品牌至少將有70%的產品搭載這套動力系統。

之前的文章中，我們已經對三款變速箱做過比較詳細的解讀，因此我們今天將重點集中於發動機方面。在與車主、車迷朋友們的交流中，大家經常提到這樣一個問題——為什麼發動機技術越來越先進、複雜，但車的實際動力性、響應性卻沒有同樣幅度的提升？我臆測看過今天的文章，您會大致明白其中的原因。

通用汽車官方將這三款最新機型稱為第8代Ecotec發動機。儘管在仔細查閱了通用汽車發動機譜系之後，我仍然搞不清前7代分別指的是誰，「8代」之說有刻意拉長歷史淵源的嫌疑。但不可否認的是，這三款發動機在技術先進性方面走在了行業前沿。它們是業內首批從設計源頭起就匹配全球最嚴苛排放標準正向研發的機型。這使它們可以輕鬆滿足當前的「國六B」和北美ULEV 50要求，並且可在未來進一步升級之後滿足更為嚴苛的二階段「國六B」標準。

想要達到更高的排放標準，根源上是要做到更「精確」的控制。一方面，更精確控制噴油機構和配氣系統，實現更高的燃燒效率。另一方面，更精確的控制機油泵、水泵等機構，通過更高效的熱管理減少能量損耗。

而所有這些技術手段中的重中之重，是噴油壓力達到350巴的缸內直噴系統。這也幾乎是各國汽車生產商達到新一代排放標準的必由之路。從寶馬、大眾，到自主品牌中的廣汽傳祺、東風啟辰，都已經推出了使用350巴直噴系統的發動機。當前一代直噴發動機普遍採用200巴~250巴壓力的噴油系統，將壓力提升到350巴可以提高油霧的霧化效果，使燃油顆粒的直徑達到8微米級別。直觀地說，僅相當於人體血白細胞的大小。得益於此，缸內燃燒可以更充分，排放物中的微小顆粒數量和質量也會明顯降低。不難想像，隨著噴油壓力的提升，油路系統所產生的噪音也會有所增加。通用汽車的應對辦法是增加油軌壁厚度，升級高壓油管材料牌號，從而使靜音水平維持在200巴噴油系統大致相同的水平。

配氣機構的控制方面，大範圍可變的氣門正時系統是新一代機型的「規定動作」。通過調節凸輪軸相對曲軸的相位，可使發動機在不同工況下均處於較為高效的工作區間。通用的這套系統採用中置式布局，是目前市場上較為先進的結構，具有更快的調節速度。進氣側採用TA技術，排氣側採用CTA技術，利用凸輪軸軸承摩擦產生的負扭矩來驅動可變氣門正時系統，降低了對機油壓力的需求，同時也可以加快可變氣門正時系統的響應速度。

定位更高的2.0T四缸發動機中，還應用了最新的Tripower可變氣門管理技術，也就是所謂的可關閉汽缸技術。簡單地說，你可以將他理解為可變氣門升程技術的一種擴展。從拆解模型可以看到，在進氣凸輪軸的第2、第3汽缸位置，有三組推動氣門的桃片，而在排氣凸輪軸的相同位置有兩組。通過凸輪軸桃片位置執行器，進氣氣門升程有全開、50%開，關閉三檔可調，排氣側也有打開和關閉兩檔。由此就實現了第2、第3汽缸的關閉效果，在2缸運行時，發動機的消耗可以減少15%。同時，在4缸工作狀態也可以分為進氣氣門升程全開的高性能模式和半開的經濟模式，後者可以達到5%的燃油經濟性提升。

在產品序列的另一端，1.0T三缸機型也有一項獨有技術——高壓水冷廢氣再循環系統。它從增壓器前端，通過電磁閥精確按需導出燃燒廢氣，冷卻後再次輸入燃燒室。由於廢氣中不再含有可供燃燒的氧氣，所以也就不再耗油，但這些廢氣仍然可以在燃燒過程中的起到降低泵氣損失和燃燒溫度的作用，可以減少維持燃燒所需的噴油量，從而顯著燃提高油經濟性。類似的系統在一些日系自然吸氣發動機中也有應用，不過搭載在渦輪增壓發動機上，這還是國內首例。

熱管理方面，通用汽車這套最新動力系統有許多與其他最新一代小排量增壓發動機相似的設計，比如一體式的缸蓋與排氣歧管、可變流量機油泵等等。而「第8代」Ecotec發動機的獨到之處是首創了一套電子水泵和電控球閥模塊組成的主動熱管理系統，通過ECU直接控制水泵轉速及智能熱管理模塊的球閥角度，結合發動機分流式水套設計，可以使發動機更智能、精確的控制冷卻系統各環路的流量，進而滿足對系統熱量的精確管理，實現快速暖機，機油加熱，停機冷卻的效果。

另外值得一提的是，內部轉速可達43000轉/分的主動式電控碳罐也是全球範圍內的首創。這一機構將傳統碳罐被動吸附的工作方式變為主動脫附，使蒸發排放減少多達67%，滿足全球最嚴厲的加州蒸發排放法規要求。

如果您有耐心讀到此處，那麼文章開始時留下的那個問題恐怕已經有了答案。在日益嚴苛的排放法規壓力下，發動機工程師們的一切努力幾乎都是圍繞減排進行的。與此同時，平衡減排措施帶來的可靠性和NVH等損失也需要耗費大量成本。這也就是為什麼在換裝全新一代動力系統之後，凱迪拉克CT6動力參數反而下降了。採訪環節，通用汽車全球驅動系統部中國副總裁麥凱文坦言，在二階段「國六B」實施之後，這種動力損失將會越發明顯。屆時，48伏和90伏混動系統的加入將成為改善車輛動力體驗的最直接方式。

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