全球网络推动全新一代Ecotec发动机研发

2014-03-19


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  • 位于美国、德国、中国和韩国的工程中心为研发提供强大推动力
  • 计算机仿真和建模有力地支持了全球设计,并优化了研发过程
  • 所有发动机产品都通过了业内最严酷的测试和考验

通用汽车的全新一代Ecotec小排量发动机家族将为通用汽车旗下热销的小型汽车和紧凑型多功能汽车提供动力。通过300名位于美国、德国、中国和韩国研发中心的工程师共同努力,全新一代Ecotec小排量发动机在性能、效率、耐久性和品质方面均达到了针对不同市场所设定的指标。

全新一代Ecotec发动机家族拥有11款产品,涵盖1.0L至1.5L排量区间的三缸和四缸机型,发动机结构能够兼容混合动力系统与替代燃料。所有发动机均在全球同步研发,通用汽车的各个工程中心分别侧重于发动机不同部分的设计和本地化需求。

通用汽车全球首席工程师Tom Sutter先生表示:“全新一代Ecotec发动机家族基于全球化设计和生产,根据世界各地的不同需求,能够提供领先同级的性能、效率和品质。每一款发动机都具有自己的特点或针对某些市场的需求研发,同时所有的发动机在设计、性能和品质方面又具有很大的共性,从而使得全新一代Ecotec发动机的结构具备业内顶尖的适应性。”

指导Ecotec发动机家族研发的总部位于密歇根州Pontiac,具体的设计和验证工作则由通用汽车分布全球的工程中心共同完成。其中,1.0L三缸发动机主要由位于德国Rüsselsheim的工程中心研发。值得一提的是,德国正是搭载该款发动机的欧宝ADAM车型的核心市场。

同时,上海通用汽车主要负责应用在雪佛兰全新一代科鲁兹上的1.4L中置直喷涡轮增压发动机的验证工作,而Ecotec自然吸气发动机的标定和验证工作则由通用汽车位于韩国首尔的工程中心承担。 这2款发动机将在今年中国首发的全新一代科鲁兹上得到全球首先运用。

Sutter先生还提到,“通用汽车的动力总成战略充分利用了全球资源优势,针对市场需求打造了一款毫不妥协的产品。这是一项集全球工程师智慧于一体的工程。”

计算机仿真和建模对于全球化发动机的研发起到巨大助力,位于世界各地的工程师能够在第一时间迅速分享设计和测试数据,而这些数据不仅仅局限于零部件的尺寸与造型。摩擦、温度、排放、效率及其它指标在计算机中进行了多次建模和仿真,以便在制造实体零件之前最大限度地对其优化。

对于发动机缸体等一些需要进行结构和声学设计的零件来说,计算机建模同样起到了巨大的帮助作用,并使这些零件的品质达到了世界级水准。

“研发工作中数学数据的广泛应用使得整个发动机家族从设计、验证到上市的时间大幅缩短。”Sutter先生说到。

更快的研发过程大幅降低了通用汽车在整个发动机家族设计过程中的投资,同时全新一代Ecotec发动机家族的模块化设计也优化了通用汽车的动力总成配置。上述策略使得诸如中置直喷等先进技术和超静音逆齿形凸轮驱动链条等高级零部件能够广泛地应用于整个Ecotec发动机家族,不仅降低了研发成本,也使得产品的性能和品质达到了标杆级的水准。

事实上,全新一代Ecotec发动机家族将彻底取代通用汽车现有的三个全球发动机家族,有效地降低生产难度和成本。

尽管发动机的调校和性能会根据各个市场的需求而有所不同,但所有全新一代Ecotec发动机家族的产品都通过了通用汽车最严格的测试。作为业内最严格的测试之一,全天候的性能和耐久性测试是必不可少的:

  • 在5200rpm的转速下连续运行2000小时的发动机运行测试——相当于在全油门的情况下连续运行12个星期;
  • 在最大功率转速和峰值扭矩转速之间连续循环运行400小时(超过16天)——曲轴、连杆等旋转部件的性能在这项严酷的测试中被推向极限;
  • 让发动机在倾斜底座上运行——液压驱动的测功机在发动机运行时将其倾斜,从而模拟汽车在大坡度或高速转弯时发动机的运行状态,这样可以保证发动机的润滑系统在极端驾驶情况下保持全压力;
  • 低温和高温试验保证了发动机在华氏-40度(-40摄氏度)至华氏220度(104摄氏度)的温度范围内正常发动和运行;
  • 声学实验室中的测试用于测量发动机的声音频率,保证量产之后的发动机零部件协调运行,以降低发动机震动并使发动机声音更加动听。

小排量发动机项目副总工程师Kendell Fulton先生表示:“全新一代Ecotec发动机家族在测功机上的表现完全符合预期。物理测试从本质上验证了建模的结论。全新一代Ecotec发动机家族在性能、效率、耐久性和品质方面均达到了预期的目标。”

到2017年,全新一代Ecotec发动机将至少在通用汽车全球五家工厂进行生产,年产量超过250万台。这五家工厂分别位于美国密歇根州Flint、中国沈阳、匈牙利Szentgotthárd、墨西哥Toluca以及韩国Changwon。通用汽车仅在Flint工厂的投资就超过了2亿美元,用于提高发动机生产的技术和工艺水平。

通用汽车动力总成的研发和制造在全世界17个国家的86个研发中心及工厂同步进行。

Ecotec 1.0L I-3 VVT DI Turbo (LE1)

全新的Ecotec1.0L涡轮增压三缸汽油发动机将亮相欧宝ADAM,使尽可能多的权力作为自然吸气的1.6L四缸它取代,同时提供效率估计有20%的改善。

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