三缸机和CVT禁不住大油门考验? 如今车企居 汽车新闻 然这样进行

汽车新闻 2019-10-29111未知admin

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  文/石嵩

  【搜狐汽车 真相实验室】您是否担心过买来的新车有可能出现这样或那样的质量问题?您又是否曾经担心自己的车有可能用不住?不过您是否知道,汽车的生产者其实也会有类似的担心,只不过这些担心都在产品投放市场之前就已经被车企的工程师们降到最低了。近日,我们受邀来到位于山东烟台的上汽通用东岳动力总成有限公司,这里也是上汽通用第八代Ecotec系列直喷涡轮增压发动机以及全新的CVT无级变速箱的诞生地。那么今天就让我们来一起听一听,上汽通用的工程师们是怎么对汽车发动机和变速箱进行耐久性验证的吧。

  所谓动力总成的耐久性验证,其实说白了就是通过一些“手段”来“豁车”,目的就是要看某个车的发动机和变速箱抗不抗造。当然,车企的工程师在“豁车”的时候也是有着一套科学合理的方式方法,为的就是最大程度地模仿用户真实的用车条件,以便在“豁车”的过程中,能够总结出可以被用来改进和提升发动机和变速箱性能的有价值信息。

  ● 一问:上汽通用为何引入新一代动力总成?

  随着史上最为严苛的国六B排放法规在国内实施,各汽车企业都开始费尽心思在动力总成的技术上寻找新的突破口,以此希望能进一步实现燃烧效率的提升和污染物排放的降低。

  从2019年开始,上汽通用引入了包括第八代Ecotec系列直喷涡轮增压发动机、9AT变速箱以及全新的CVT无级变速箱在内的通用汽车新一代动力总成。汽车新闻而之所以引入新一代的动力总成,首要目的便在于满足国六B排放法规的要求。

  ● 二问:通用新一代动力总成都包括哪些?

  简单说来,通用新一代动力总成包括了三款第八代Ecotec系列直喷涡轮增压发动机和三款变速箱。其中第八代Ecotec系列直喷涡轮增压发动机包含一款1.0T三缸发动机、一款1.3T三缸发动机、一款2.0T四缸发动机;三款变速箱则分别是搭载于横置平台的9AT变速箱、搭载于纵置平台的10AT变速箱以及一款全新的CVT无级变速箱。

  这些动力总成随着上汽通用旗下各车型的陆续更新换代,正在逐步搭载到上汽通用旗下各品牌(别克、雪佛兰、凯迪拉克)的车型之上。例如,别克君越)搭载的便是第八代Ecotec系列2.0T发动机与9AT变速箱;别克威朗)15T车型搭载第八代Ecotec系列1.0T发动机,20T车型搭载第八代Ecotec系列1.3T发动机与全新的CVT无级变速箱;凯迪拉克CT6)搭载的是第八代Ecotec系列2.0T发动机与10AT变速箱等等。

  我们此次到访山东烟台,前往东岳动力总成有限公司参观的最主要目的,其实就是为了搞清楚上汽通用的工程师们是如何对第八代Ecotec系列1.3T发动机和全新的CVT无级变速箱进行耐久性验证测试的。不过在这之前肯定有朋友想问了,目前上汽通用都有哪些车型正在使用第八代Ecotec系列1.3T发动机和全新的CVT无级变速箱这套组合呀?

  ● 三问:第八代Ecotec系列1.3T发动机与全新CVT无级变速箱有什么技术亮点?

  (1)第八代Ecotec系列1.3T发动机,满足国六B排放标准的同时兼顾动力与油耗

  上汽通用第八代Ecotec系列1.3T发动机在直喷系统、涡轮增压器、机油泵、废气再循环等多个方面进行了改进和升级,例如搭载35Mpa高压直喷技术、ATM主动热管理系统、电动放气阀涡轮增压器、智能主动电控碳罐泵、全可变排量机油泵等等,在兼顾动力和油耗的同时可以满足目前最严的国六B排放标准。

  35Mpa高压直喷系统——更高的喷射压力可以带来更好的雾化效果,有助于更充分燃烧

  ATM主动热管理系统——从之前的2.0T发动机下放到1.3T发动机,主要作用在于实现快速暖机、机油加热、停机冷却

  小惯量涡轮配合电动放气阀涡轮增压器——涡轮迟滞明显降低

  主动电控碳罐泵——蒸发排放得以进一步降低

  三缸发动机的先天不足有一定改善——抖动一直是三缸发动机目前还难以完全避免的一个物理特性,不过第八代Ecotec系列1.3T发动机还是通过一些改进的举措,让抖动的问题有所改善,另外发动机的工作噪音也进一步降低了。

  除此之外,第八代Ecotec系列1.3T发动机还采用了包括全可变排量机油泵以及中置式DVVT进排气双可变气门正时系统在内的装置,有助于减少机油泵功率消耗,并根据发动机不同工况下的工作需求来调节进、排气门的启闭时间,提升发动机燃烧效率。

  (2)出自通用的CVT无级变速箱有什么独特之处?

  曾几何时,通用的6AT变速箱因较大的换挡冲击和顿挫感而一直被人们所诟病,直到近年来9AT变速箱的陆续使用,这一问题才总算是得到了缓解。不过在愈加严苛的环保法规和政策的作用之下,相对来说拥有更好的燃油经济性的CVT无级变速箱也开始成为美系车企新近青睐的东西,身为通用新一代动力总成重要组成部分的这款CVT变速箱也就在这样的背景下应运而生。

  采用钢链传动——传动效率比钢带式CVT变速箱更高,耐磨性也更好

  与大多数CVT变速箱采用钢带传动有所不同,通用的这款CVT变速箱采用的是钢链传动的结构,其主要优势除了传动效率更高、速比范围更大之外,汽车新闻更加耐磨也是其优势之一。

  液力变矩器内采用三级长行程减振器——运行平顺性得以提升,工作噪音也得以降低

  双作用油泵——优化不同工况下变速箱油的管理

  被工程师们戏称为“暖宝宝”的层叠式换热器——该热的时候升温够快,该凉的时候降温及时

  主动油位管理——自动调整变速箱油位高度,有助于在控制油温和提升经济性方面找平衡

  ● 四问:第八代Ecotec 1.3T发动机和新的CVT变速箱用得住吗?

  要知道,国内的汽车消费者普遍会对三缸发动机以及CVT变速箱的耐久性心存芥蒂。对于普通的消费者,尤其是对于通用系的老车主们以及正在考虑购买通用系车型的准车主们来说,车企提供的发动机、变速箱拥有多少的黑科技都不是最关心的,而最最重要的一点,恰恰是像动力总成这样的“大件儿”是不是能够用得住、用得久?那么对于第八代Ecotec 1.3T发动机和新的CVT变速箱,上汽通用的工程师们是凭借什么相信它们有足够的耐久性的呢?

  (1)发动机耐久性验证

  发动机耐久性验证主要包括八个方面的试验,分别是全负荷耐久试验、冷热冲击试验、深度热冲击试验、热拉伤试验、冷拉伤试验、部分负荷低速耐久试验、全负荷低速耐久试验以及启停耐久试验,可以说最大程度上模仿了那些最不爱惜车辆的驾驶员的驾车方式,最大限度地模仿了车主们能够遇到的各种路况和交通情况。那么这些试验又是怎么进行的呢?咱们先来简单了解一下:

  a. 发动机全负荷耐久试验(GED):在发动机全负荷耐久试验中,试验工况为稳定转速与全油门加减速,每循环1小时并80%的时间处于全油门全负荷状态,模拟试验整车超过24万公里全油门寿命,以此来验证发动机基本结构的耐久性。

  b. 发动机冷热冲击试验(GETC):冷热冲击试验主要用来验证发动机的缸体、缸盖、缸盖垫片、排气系统零件以及油底壳在反复热冲击工况下的耐久特性。试验工况为冷却液温度在23⁰C-115⁰C之间交替,以模拟整车发动机从熄火或驻车升温,直到正常全负荷运行的全工况。

  c. 发动机深度热冲击试验(GDTS):深度热冲击试验则是在-25⁰C的极低温与115⁰C的冷却液温度环境中,完成1000次冷热冲击循环试验,以验证发动机处在寒冷环境导致的热交变工况下的耐久特性。

  d. 发动机热拉伤试验(GEHS):用以评估发动机在最严苛的客户使用条件下,活塞和汽缸套、轴瓦和轴颈之间的磨合特性。

  e. 发动机冷拉伤试验(GCSD):与热拉伤试验所不同的是,冷拉伤试验的主要目的在于验证发动机对保障北方寒冷地区冬季用车的可靠耐久性,试验工况为评估发动机在-29⁰C极低气温下反复启停,并运行到油温65⁰C停机后对各零件的累积影响。

  f. 发动机部分负荷低速耐久试验(GLSD):这项试验主要是模拟用户在早晚高峰堵车持续低转速轻负荷的用车场景,用来评估发动机零部件在长期低速和低负荷运行工况下所产生的累积效应,充分验证发动机的耐久性能。

  g. 发动机全负荷低速耐久试验(LS-GED):这项试验则主要是模拟重载爬坡长期低速全负荷使用场景,通过长时间低转速全负荷工况循环试验,充分验证发动机气门零件的低速耐久性能。

  h. 发动机启停耐久试验(Start&Stop):发动机自动启停功能经常被车主朋友们认为是很“鸡肋”的一项功能,也确实有不少车主朋友都担心该功能的耐久性不够可靠。实际上在对于启停系统的耐久性验证中,仅这一项功能就要通过35万次“启动-怠速-2000rpm-怠速-停机”的循环试验,才能够充分验证发动机在反复启停工况下的耐久性能。

  由于参观时间有限,我们无法亲眼见证工程师们是如何对动力总成进行每一项耐久性验证,但上汽通用的工程师们还是将一套完成了24万公里测试的第八代Ecotec 1.3T发动机和CVT变速箱拆解开来供我们观看。仅从这台发动机气缸壁上依旧清晰可见的珩磨纹便可以想到,第八代Ecotec 1.3T发动机的耐久性还是值得相信的。

  (2)变速箱耐久性验证——以通用CVT无级变速箱为例

  作为汽车动力总成的重要组成部分,变速箱同样需要进行条件苛刻的耐久性验证。尤其是早期的CVT变速箱在耐久性方面相比AT变速箱要薄弱,因此通用新推出的这款CVT无级变速箱能否经得住长时间、高负荷的耐久性验证测试,也就成了消费者能否接受它的重要先决条件之一。那么,变速箱的耐久性验证又都包括哪些试验呢?

  a. 零部件耐久试验:上汽通用CVT变速箱的零部件耐久试验包括电磁阀总成、阀体总成、变扭器总成、壳体总成、齿轮总成、离合器总成、油泵总成、差速器总成和驻车系统共九个部分。耐久试验遵循“零部件的试验强度高于整机试验强度”、“整机试验强度高于整车试验强度”的原则。

  b. 锥轮链条系统耐久试验:锥轮链条的性能和寿命几乎直接决定着CVT变速箱的可靠与耐久性。在锥轮链条系统耐久试验中,包括锥轮链条总成耐久试验,锥轮极限夹紧力试验,锥轮极限磨损试验,链条耐久试验,链条极限抗拉试验等。不但试验项目多,而且试验强度也非常严苛。就拿极限磨损试验为例,在这项试验中对CVT变速箱的输入扭矩达到了325Nm,远大于这款变速箱正常工作时所承受的240Nm的最大输入扭矩。

  c. 变速箱整机耐久试验:包含前进挡、前进挡加强、倒挡和特殊换挡四个类别,要求持续3-4 个月连续不间断高强度负荷试验。其中,仅前进挡和前进挡加强试验,每个单次循环就要模仿0km/h-200km/h全油门加速、161km/h-0km/h急减速的高负荷试验。该项试验中,每台变速箱需要完成18000次的单次循环试验,累计完成18台变速箱的整机试验。

  d. 变速箱整车耐久试验:变速箱装车后,整车将经历冬季极寒试验、夏季极热试验、高原试验、城市工况试验,以及针对链轮链条的18种苛刻工况的专项试验,例如低附着力高附着力转换、紧急制动、方坑路等等。

  可以看出,对于CVT变速箱的耐久性验证,也尽可能地模仿那些最不爱惜车辆的驾驶方式进行试验,并且一些试验的强度都高于人们正常的用车状态。既然这套CVT变速箱被这么“造”都扛得住,那看来在车主的正常使用之下应该会有更好的耐久性了。汽车新闻咱们就拿前面提到的那套传动钢链来说,在经过了24万公里的使用之后,钢链的转动压块依然保持了较好的状态。

  ● 五问:既然发动机和变速箱都这么抗造,那平时开车还用在意它吗?

  说到这里可能有人会问了,既然发动机和变速箱在耐久性验证的过程中,经历了那么多远比正常使用工况要严苛的测试都没有出故障,那是不是意味着我们自己平时在开车的时候也不用对车辆太在意了?是不是可以想怎么开就怎么开了呢?

  确实,在汽车发动机和变速箱的耐久性验证测试中,除了按时进行常规保养、更换机油机滤之外,是不会对发动机和变速箱本体的重要零部件进行更换的。而且,发动机和变速箱耐久性验证测试的严苛程度也确实比人们正常的用车方式要“狠”得多。

  理论上来说,能够在这样严苛的测试中“挺过来”的发动机和变速箱,车主朋友们确实用不着太在意或是过分爱惜。但需要提醒大家的是,任何在长时间内对发动机、变速箱进行的高负荷使用都会难以避免地让发动机和变速箱的性能有所衰减,例如发动机功率下降、扭矩下降等等。只不过在10%以内的性能衰减都被认为是正常的,不属于动力总成有质量问题。

  所以说作为车主的我们,在平时的用车生活中大可不必为了“爱惜”车辆而不舍得大油门加速,不舍得用力踩刹车,在保证安全的前提下,该享受驾驶乐趣的时候就去尽情享受吧。只不过在驾驶车辆时尽量避免无意义的急加速、急减速,冬天出行也不必长时间怠速热车等等就好了。

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