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通用1.0L三缸发动机建立新的基准 |
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| http://cn.newmaker.com
2/24/2014 11:28:00 AM
佳工机电网
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在汽车发动机小型化方面，数字1和3越来越紧密地联系在一起，1代表发动机的排量，3代表达到这样的排量所需的汽缸数。
通用欧洲公司再次助推了这样的发展趋势。在去年9月份法兰克福国际汽车展上，该公司推出了一款1.0L三缸涡轮增压汽油发动机。这款发动机的代号为SGE（小型汽油发动机的英文缩写），是一款直喷式装置，除了2014欧宝/Vauxhall Adam城市轿车，还将配备于其他一些车型上。这款发动机基于模块化设计，可输出功率为84.6kW，1800-4700rpm下扭矩可达166 N•m。
新的三缸发动机将匹配一款全新的六速变速箱，如此搭配旨在获得出色的性能、较低的油耗和排放。这款发动机的生产线位于通用位于匈牙利Szentgotthard的新工厂内，与柴油发动机共享。此外，1.0L也是通用EcoBoost家族下三缸及四缸发动机系列模块化系列的首批型号，所有系列最高排量达到1.6L。
虽然这款发动机对通用欧洲公司来说是一款全新产品，但是从设计理念上看并非如此。1996年，欧宝Corsa配备了一款1.0L三缸汽油发动机，额定功率仅为40kW，扭矩为82N•m。2003年，公司又推出更加强劲的双点喷射机型，是通用欧洲公司O家族的一员，这也开启了目前模块化战略的序章。
关注NVH
通用欧洲公司小型汽油发动机首席工程师Mathias Alt博士说道：“在这款发动机的开发过程中，我们不仅将降低油耗和二氧化碳排放作为我们的目标，我们还想证明给大家看，三缸发动机同样也可以具有像四缸或更多缸发动机那样精致的品质。”
他所带领的开发小组将开发重心放在三缸发动机传统上所面临的挑战上：平衡性、噪音和振动。“这是一款动力强劲且制作精良的三缸发动机，而且在驾驶乐趣方面也丝毫没有作出让步，”他说道。
Alt博士将这款发动机看作是三缸发动机的典范，其NVH性能甚至高于许多四缸发动机。燃油经济性据称比配置于通用Astra车型上的1.6L自然吸气发动机高20%左右。
除了直喷技术，连续可变阀门正时及轻量化铝合金汽缸体对提升发动机效率来说也起到了关键的作用。通用欧洲公司希望新发动机家族二氧化碳排放水平可以大大低于100g/km的水平。
发动机缸体采用铝合金铸造而成，其目的是为了降低辐射性及结构性噪音，同时还达到了降低重量的目的。高压燃油轨和喷油嘴从汽缸头上分离出来，这样可以降低脉冲噪音的传递，此外燃油泵和燃油管道都经过了消声处理。
现代三缸发动机还常常采用的一个做法是在油底壳中加装平衡轴。对这款1.0L SIDI Turbo发动机来说，其所采用的平衡轴由倒齿链驱动，目的是为了降低运转的噪音。旋转速度与曲轴同步，而且在重量上也经过了优化，用于抵消三缸发动机内在的振动。
在确保发动机稳定、低噪音运转方面，通用欧洲公司的秘密武器还包括发动机顶部和前部经过隔音优化的盖子、进气歧管及凸轮轴外壳；采用铁质主轴嵌件进行曲轴隔离；凸轮轴驱动链采用倒齿齿轮；低噪音涡轮增压器；以及安装位置较低的钢制油底壳。
在试验台测试中，新的三缸发动机在整个转速范围内都展示了较低的噪音水平，低于功率相近的汽油涡轮增压发动机。基于此，车内额外用于隔音降噪的措施也得到了减少，复杂的发动机安装支架和副车架也不再必要。
全新六速手动变速器
在将排气歧管整合到铝合金汽缸盖内方面，通用欧洲公司投入了较大的精力。汽缸盖是直接连接到低惯性、水冷涡轮增压器上的。研究人员通过对这种紧凑布局的精心配置，使其可以提供快速的增压充气，从而实现对低端扭矩的优化。在1800rpm实现的最大扭矩几乎比1.6L Astra发动机在相同转下实现的扭矩大30%。
六孔喷油嘴目前位于每个活塞上方，双凸轮相位可以使可变阀门正时达到发动机进排气效率要求的水平。双排量油泵和可开关控制水泵的使用进一步降低了燃油的消耗。水泵在发动机冷却剂温度足够低到使发动机可较快暖机的情况下是处于关闭状态的。
这款1.0L SIDI发动机和一款六速手动变速箱搭配使用，后者是专门为中等扭矩水平发动机设计的。其37kg的干重比通用当前六速变速箱轻了30%，其紧凑型的设计使其轴线长度仅为375mm。
这款变速箱还包含了通用欧洲公司在其下一代变速箱上推出的一些新技术，包括具有较宽且不对称的结合齿的齿轮，第一及第二齿轮的三锥式同步器以及第三和第四齿轮的双锥同步器。倒档齿轮也进行了同步。
新一代变速箱将用在一系列小型和紧凑型欧宝及Vauxhall车型上，所配备的发动机额定扭矩高达220N•m。齿轮变速组合包含12组齿速比及7个主减速器。
1.0L SIDI涡轮增压发动机及其新的六速变速箱是通用欧洲公司动力总成产品复兴战略的最新成果。该战略还将包含三款新的发动机家族以及13款新的发动机，于2012-2016年间陆续推出，此外还有几款新的变速箱。
该项目最先推出的是中等排量汽油及柴油发动机家族中的几款发动机。紧随这些1.6L涡轮增压机型之后的便是这款1.0L SIDI涡轮增压发动机，也是在Szentgotthard工厂生产的小排量新发动机家族的首款机型。这些汽油和柴油发动机都在一条共享的生产线上生产。
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