GL6的心臟 解析上汽通用新三缸發動機

　　[汽車之家 發動機技術]  就在前不久，上汽通用別克品牌發布了兩款車型的官圖：別克閱朗和別克GL6，一款緊湊型旅行車和一款緊湊型MPV，這兩款車都是面向家庭用戶開發而來。說到這里，你可能就想問了：怎么突然間推出了兩款這么“歐洲范”的車型？難道真的是看大眾眼紅了？另外這配備1.0T/1.3T兩款三缸發動機是怎么回事？眼不眼紅我不知道，但這兩款三缸發動機確實值得關注。

○ 小排量三缸趨勢正悄然興起

　　在這個排量越來越小的時代背景下，不知什么時候，氣缸越來越少竟也成了“流行趨勢”，八缸變六缸，六缸變四缸，四缸變三缸，我知道你和我一樣想聊情懷，并想知道這三缸究竟抖不抖，但這都是被逼無奈，誰叫“環保主義戰士們”覺得排量越低越綠色呢？

　　即便你再接受不了一臺三缸機，你也阻礙不了它們連年獲獎得好評的事實，在這些榮譽的背后，三缸機正一步步被市場所接納，更低的排量、更好的燃效與經濟性，比起情懷來說，它更能順應現在的大環境發展，廠商們也更樂于將它作為研發重點，裝配在各種各樣的小型、緊湊型車上。

○ 上汽通用1.0T/1.3T發動機概述

　　說完這些，我們回到今天的主角：上汽通用1.0T/1.3T三缸發動機。作為上汽通用集團“2020戰略”的一環，并為了應對即將到來的新環保法規政策，這兩款發動機將陸續裝配在國內的別克和雪佛蘭部分車型上，未來在這個系列當中還會有一臺1.3L自然吸氣發動機。

　　按照上汽通用的產品規劃來看，在2019年左右，上汽通用將全部淘汰掉其現有的1.3L、1.5L和1.4T發動機產品。而從數據上來說，全新三缸發動機在每一項參數上都有著一定程度的提高，并在排放和油耗方面也有著一定程度的優化。

○ “雙噴射”系統+進氣歧管優化設計

　　看到“雙噴射”系統，我們總會第一時間想到“電噴+直噴”這樣的結構，然而事實上，這次裝配在全新三缸發動機上的“雙噴射”系統，實際上是一套“雙電噴”系統，并非我們認知當中的混合噴射系統。

　　放棄直噴的做法似乎不太符合大趨勢發展，那么他們是出于什么考慮而放棄直噴結構設計呢？這里就要說到缸內直噴的一大特點：直噴的最大優勢是能夠精準控制油氣混合比，使得發動機在中高轉速區間獲得更好的動力表現，但由于直接將汽油霧化噴入氣缸的做法，汽油在蒸發過程中會吸熱，這樣一來就會存在冷機或低負荷運轉情況下燃燒不充分問題，進而造成積碳，并影響整個發動機的可靠性和排放，后期使用成本也會相應增高。

　　而與傳統的單歧管噴嘴噴射相比，雙噴嘴噴射有著更好的霧化效果，并且這樣的設計可以拓寬噴油量的變化范圍：在怠速情況下實現與單噴嘴類似的噴油量，而在全功率輸出下卻能夠獲得更多的噴油量。從結構設計上來說，為達到類似直噴的發動機輸出動力與經濟性，這款發動機還縮短了噴油嘴與氣缸的距離。

　　基于以上幾點考慮，并為了滿足中高轉速的供油量，現階段他們改用雙歧管噴射策略，而非直噴。據工程師介紹稱，下一代三缸發動機將在此基礎上添加一套直噴系統，而工程師們如何克服以上這些由直噴結構帶來的問題，將成為下一代三缸發動機的主要研發核心。

○ 小慣量渦輪+電控內泄壓閥

　　小排量發動機的“好基友”是什么？小慣量渦輪絕對算一個。我曾在發動機技術文章當中不僅一次的說過關于小慣量渦輪的優缺點，總結起來就是容易推得動，低扭來的快，遲滯小，但滿負荷增壓效果有限，高轉速疲軟，適合城市工況。

○ 雙VVT可變正時調節

　　這不算什么新技術了，VVT可變正時調節技術在于通過改變凸輪軸正時，實現發動機在不同工況下的能夠擁有更好的燃效和經濟性。

○ 輕量化與熱機/散熱優化

　　有人會說了，從四缸變為三缸，那重量一定會小啊。直觀上是這么回事，但由四缸變為三缸的過程中，很多零部件并不會因為減缸而變少變輕，所以在發動機減重方面，這里也有著一些門道。

　　發動機輕了，不僅對整車輕量化有所幫助，由于這種發動機主要裝配在前置前驅車型上，故更輕的發動機可以帶來更輕的車頭重量，理論上在前后重量分配上也有著一定程度的改善，這對于車輛的操控性來說有著一定積極意義。

　　當然，考慮到成本原因，目前該發動機還沒有采用集成式封閉水道設計，但已經取消了傳統的缸套設計，應該說未來在熱管理方面還有進一步優化的空間，以實現更高的效率。

○ 水路與油泵的優化設計

　　為了優化快速熱機性能和散熱性能，該發動機在缸蓋位置也對其水路進行了優化，缸蓋水路采用了橫流設計，這可以實現更均勻的缸蓋溫度控制，并且在缸體水道位置額外設置了第二個節溫器，它在冷機低溫狀態下關閉，配合集成式排氣歧管設計，實現更快速的熱機功能。

○ 噪聲與振動優化：NVH水平媲美四缸機

　　NVH（噪聲、振動與聲品質）向來都是三缸發動機的短板，如何優化好這三方面，對于現在任何一家制造三缸發動機的品牌來說都是難題，那么在優化NVH方面，上汽通用又是怎么做的呢？

　　據工程師透露，以1.3T發動機為例，現階段該發動機的NVH水平已經可以媲美現款上汽通用的1.4T發動機，但從NVH數據來看，這款新三缸發動機的NVH性能還暫且超越不了那臺1.4T四缸發動機，實際能達到“差距不大”的水平。至于說實際NVH表現如何，我們坐等GL6和閱朗的測試，是騾子是馬到時候真相大白了。

總結：

　　為了應對日益嚴峻的排放油耗法規，從四缸到三缸，這不僅是大勢所趨，每個細節都要“斤斤計較”。麻雀雖小但五臟全，現在這個時代的三缸機早已告別當年的面孔，它才是真正濃縮技術的精華，也是未來各大廠商所要真正比拼技術的核心擂臺之一。如何解決好小排量高功率、低排放、低功率、較好NVH表現和輕量化，每個點都是值得各大車企一點點優化推敲的細節。（文/圖 汽車之家 舒寧）