撰文/ 涂彥平

編輯/ 張 南

設(shè)計/ 師 超

(資料圖)

“要實現(xiàn)碳中和，我們的敵人是二氧化碳，而不是內(nèi)燃機?！必S田汽車會長豐田章男曾這樣表達他的態(tài)度。隨著e-fuels發(fā)動機、氫發(fā)動機、氨發(fā)動機等的新型燃料發(fā)動機的出現(xiàn)，越來越多的人開始認同他的觀點，意識到我們可能不用淘汰內(nèi)燃機也能實現(xiàn)碳中和。

上海交通大學(xué)汽車工程研究院院長、國際汽車工程師學(xué)會會士許敏在第十五屆中國汽車藍皮書論壇上甚至給出這樣的判斷：“未來純電動汽車公司也要搞發(fā)動機?！?/p>

今年6月國內(nèi)銷售的189.4萬輛乘用車中，新能源車有66.5萬輛，燃油車的占比為65%。而在66.5萬輛新能源乘用車中，插混車有21.7萬輛，占比為33%，且同比增幅為97.9%，遠超純電動的19.8%。

傳統(tǒng)燃油車占新車六成以上的事實以及插混市場的爆火，都讓內(nèi)燃機黃昏說不攻自破。

7月21日，山東煙臺，位于長江路和黃河路之間的上汽通用汽車東岳基地迎來一行人。他們是國內(nèi)很有影響力的專業(yè)發(fā)動機評選——“中國心”的動力專家團隊，算得上是全中國最關(guān)心發(fā)動機的人了。

在“中國心”年度十佳發(fā)動機及混動系統(tǒng)歷年榜單中，上汽通用汽車是唯一一家17年連續(xù)上榜的優(yōu)秀企業(yè)，東岳基地是其發(fā)動機和變速箱的重要生產(chǎn)基地。動力專家來到這里，是為了深入了解上汽通用汽車發(fā)動機的核心技術(shù)與研發(fā)思路，并與泛亞工程師團隊一起探討未來動力發(fā)展趨勢。

1.5T發(fā)動機的精進

雖然新能源汽車滲透率在逐步提升，但在上汽通用汽車看來，消費者對于燃油車先進驅(qū)動系統(tǒng)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的現(xiàn)實需求同樣不容忽視。

作為通用汽車全新一代驅(qū)動系統(tǒng)的核心組成，第八代Ecotec發(fā)動機是通用汽車前瞻市場未來趨勢，整合全球開發(fā)資源與前沿智能驅(qū)動科技打造的新一代高效智能發(fā)動機系列。

上汽通用汽車自2018年起陸續(xù)發(fā)布第八代Ecotec 2.0T可變缸、1.5T、1.3T、1.0T渦輪增壓發(fā)動機，以及新一代多級（9速/10速）智能變速箱和全新CVT無級變速箱，對別克、雪佛蘭、凱迪拉克三大品牌的驅(qū)動系統(tǒng)進行全面升級。

泛亞汽車技術(shù)中心全球發(fā)動機項目助理總工程師徐芳透露，在第八代Ecotec發(fā)動機家族開發(fā)中有很多共性化設(shè)計，“我們沿襲了‘單缸優(yōu)化’理念、模塊化結(jié)構(gòu)、高度的智能化以及電氣化的共性設(shè)計，并依托全球高標準的供應(yīng)鏈，這樣可以確保質(zhì)量的一致性以及成本的可控?！?/p>

以2021年7月發(fā)布的1.5T四缸直噴渦輪增壓發(fā)動機為例，它搭載了35Mpa高壓直噴技術(shù)、智能熱管理系統(tǒng)、電動放氣閥渦輪增壓器、水冷式中冷、全可變排量機油泵等智驅(qū)核心技術(shù)。

最大額定功率范圍135kW~155kW，比上代提升26%，升功率最高突破100kW；最大扭矩輸出范圍250Nm~270Nm，比上代提升8%；燃油經(jīng)濟性比上代提升6%，全面滿足國六b以及目前全球最嚴苛的加州蒸發(fā)排放法規(guī)要求。

上汽通用汽車還通過控制器硬件和軟件的全面升級換代開發(fā)，為1.5T發(fā)動機賦予智能化內(nèi)核。它首次將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等先進前沿的控制技術(shù)應(yīng)用到發(fā)動機控制策略中，使發(fā)動機的控制系統(tǒng)運行更智能、動力更強勁、使用更安全。

最后，這款發(fā)動機通過了嚴苛的測試。在開發(fā)過程中，共有452臺原型發(fā)動機分別在美國米爾福德、龐蒂亞克、尤馬、丹佛和加拿大卡普斯卡辛，以及中國上海、廣德、黑河、海南、吐魯番和格爾木等試驗基地，進行了覆蓋全地域和高寒、高原、高熱、高濕、高腐蝕等極端氣候環(huán)境的業(yè)內(nèi)最嚴苛的標定和測試，其中僅耐久性測試就超過2萬小時，累計測試里程近500萬公里。

這款1.5T發(fā)動機不僅延續(xù)第八代Ecotec發(fā)動機系列“高性能、高效能、高耐久”的優(yōu)異口碑，還實現(xiàn)“更性能、更智能、更安靜”的突出特性，體現(xiàn)出上汽通用汽車開發(fā)驅(qū)動系統(tǒng)的傳承與創(chuàng)新。

堅持長期主義

作為國內(nèi)首個合資的汽車技術(shù)研發(fā)中心，1997年成立以來，泛亞一直在和通用汽車聯(lián)合開發(fā)各種發(fā)動機機型，為上汽通用直接提供技術(shù)支持。2016年，泛亞被定義為通用汽車全球第二大工程技術(shù)中心。

基于國家雙碳戰(zhàn)略大背景，泛亞發(fā)動機團隊著力于熱效率提升、低碳值材料的應(yīng)用及零部件設(shè)計等核心工作。

最近幾年來，泛亞研發(fā)的發(fā)動機熱效率在不斷攀升。從2015年的36.2%、2018年的38%、2019年的40%，一直到2022年的43%。

泛亞汽車技術(shù)中心發(fā)動機摩擦學(xué)高級技術(shù)經(jīng)理邱勁草表示，“在單缸機的性能開發(fā)上，目前在臺架上我們的有效熱效率能做到45.7%，事實上它指示的熱效率是47.3%?！?/p>

泛亞按照成熟一代、開發(fā)一代、預(yù)研一代、展望一代的節(jié)奏，在向更高的熱效率去努力。熱效率45%~47%的發(fā)動機乃至未來48%~50%更高熱效率的發(fā)動機，目前正在開發(fā)中。

在低碳燃料方面，泛亞和上汽集團、上汽乘用車2019年就已經(jīng)做過氫氣發(fā)動機。現(xiàn)在，泛亞也在密切關(guān)注低碳燃料的開發(fā)標準進展。

在發(fā)動機零部件輕量化設(shè)計和材料低碳化方面，泛亞已經(jīng)做了很多前瞻性研究。

比如，一些發(fā)動機傳動結(jié)構(gòu)希望替換成塑料，以塑代鋼。要在機油里面用塑料，就要考慮其耐久性。

邱勁草舉了一個例子?！皬?019年開始，我們和三家供應(yīng)商一起做一件事，把選好的塑料切成小條，把一小盒的小條塑料放在機油里面，加熱到120度。從2019年一直加熱到現(xiàn)在，已經(jīng)4年了，然后我們打算再加熱4年。每隔一段時間我們都會從里面抽出一根小棒去做機械性能實驗。加熱8年之后，這個塑料如果能滿足8年10多萬公里的要求，到那個時候我們才會把這個材料再裝到我們的產(chǎn)品里面?！?/p>

此外，上汽通用汽車還參與行業(yè)低碳值和回收材料相關(guān)標準及評價方法的制定，并嘗試建立全生命周期的碳排放模型。

邱勁草說道，“我們還是希望未來發(fā)動機總的二氧化碳排放要始終能夠和純電以及其他類型的汽車保持在一個相近的水平，以此來爭取政策對動力多元化的支持?！?/p>

當天，“中國心”動力專家團隊對上汽通用汽車在發(fā)動機開發(fā)中的軟硬結(jié)合的標定方法、在NVH方面的全程管控能力、對熱效率數(shù)據(jù)的細致嚴謹以及長期主義的態(tài)度等表達了充分的肯定。

雙賽道發(fā)力

邱勁草透露，今年11月上汽通用汽車將首次對外公布其混動策略?！巴ㄓ闷囘€是基于turbo來做對應(yīng)的混動策略，其中很大一部分原因在于，增壓發(fā)動機我們不僅追求單體的熱效率，它能夠更好地適應(yīng)不同的極端工況，而且整個經(jīng)濟區(qū)可以做得更寬廣，在實際使用工況條件下達到性能、油耗等各方面的平衡?！?/p>

目前，第八代Ecotec發(fā)動機家族中，搭配48V輕混技術(shù)的1.5T高功版以及2.0T高功版已經(jīng)量產(chǎn)。未來，還將推出搭配PHEV插混系統(tǒng)的1.5T高效版以及搭配HEV/PHEV系統(tǒng)的2.0T高效版。

立足中國市場，聚焦用戶需求，上汽通用汽車始終堅持“不斷提升傳統(tǒng)動力效能”與“發(fā)展新能源”的綠色發(fā)展路線。

一方面，上汽通用汽車加強整合母公司雙方的全球優(yōu)勢資源，通過與通用汽車合作開發(fā)或及時引進，加快全球驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品布局與換代升級；

另一方面，制定適應(yīng)中國市場的驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)路線，結(jié)合公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)全過程數(shù)字化開發(fā)，提升驅(qū)動系統(tǒng)的開發(fā)效率，打造更多符合本土消費者需求的領(lǐng)先動力系統(tǒng)。

上汽通用汽車旗下Ecotec系列發(fā)動機有11款機型以及4款新能源驅(qū)動系統(tǒng)曾摘得“中國心”年度十佳桂冠。

第八代Ecotec 1.3T渦輪增壓發(fā)動機和2.0T可變缸渦輪增壓發(fā)動機分別摘得2019和2020年度“中國心”十佳發(fā)動機桂冠；1.5T四缸直噴渦輪增壓發(fā)動機則在2021和2022年度連續(xù)兩年當選“中國心”年度十佳發(fā)動機；奧特能純電驅(qū)動系統(tǒng)獲評“中國心”2022年度十佳新能源汽車動力系統(tǒng)。

這意味著上汽通用汽車在驅(qū)動系統(tǒng)領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累，已經(jīng)得到了業(yè)界專業(yè)人士的認可。

今年6月，上汽通用汽車的新能源汽車交付7503輛，同比上漲105%，環(huán)比上漲217%，創(chuàng)下企業(yè)新能源車交付量的歷史新高。

7月5日，東岳奧特能超級工廠在上汽通用汽車東岳基地內(nèi)啟動建設(shè)。這是繼上海金橋、湖北武漢之后，上汽通用汽車的第三座奧特能超級工廠，計劃在2025年上半年正式批量投產(chǎn)。

依托奧特能平臺，上汽通用汽車的電動化轉(zhuǎn)型已初見成效。同時，伴隨混動策略的落地，上汽通用汽車的發(fā)動機也將在全新的混動車型上發(fā)揮出更大的技術(shù)潛力。

一手抓電動化轉(zhuǎn)型，一手在發(fā)動機技術(shù)上精益求精，上汽通用汽車正在兩條賽道上雙向發(fā)力，在眾聲喧嘩的時代堅定地走自己的路。