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由寰球汽車主辦的“燃·力量”汽車動力發(fā)展趨勢高峰論壇在京召開。多位內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域權(quán)威專家匯聚一堂，通過解讀汽車動力的新技術(shù)，分析汽車動力未來的發(fā)展趨勢。

在《中國制造2025》中，中國將“節(jié)能與新能源汽車”作為重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展突破。與此同時(shí)，“國六”排放標(biāo)準(zhǔn)、“雙積分”政策、4階段燃油限制標(biāo)準(zhǔn)等產(chǎn)業(yè)政策即將陸續(xù)實(shí)施，上述嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)表明了中國要走節(jié)能減排之路的決心。

在節(jié)能減排的大背景下，汽車動力如何應(yīng)對排放及燃油消耗的限制？動力產(chǎn)品的功能性和穩(wěn)定性如何提升？如何進(jìn)一步挖掘混合動力、渦輪增壓、自然吸氣和三缸機(jī)發(fā)展的潛力成為了與會專家討論的焦點(diǎn)問題。

上汽通用汽車泛亞汽車技術(shù)中心驅(qū)動系統(tǒng)部執(zhí)行副總監(jiān)尹建民指出，目前上汽通用堅(jiān)持新能源汽車與節(jié)能汽車并頭發(fā)展，兩頭腿走路戰(zhàn)略。在他看來，發(fā)動機(jī)從六缸到四缸，從四缸到三缸，技術(shù)的驅(qū)動和挑戰(zhàn)在本質(zhì)上沒有區(qū)別，變化的，是更大的研發(fā)投入，更多高新技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，和更深入的整車系統(tǒng)匹配。對于目前中國市場1.0-1.5L的主流排量，基于單缸效率最優(yōu)策略，選擇三缸機(jī)是一個(gè)最佳的選擇。三缸機(jī)比四缸機(jī)還有很多的優(yōu)勢，如體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，沒有四缸機(jī)固有的排氣干擾，渦輪遲滯小，有更好的低速扭矩等，特別是三缸機(jī)在結(jié)構(gòu)上具備摩擦功優(yōu)勢。新一代Ecotec系列發(fā)動機(jī)在摩擦功損失方面，三缸機(jī)比四缸機(jī)降低了10-15%，這也是為什么近年來在市場上興起了小排量三缸機(jī)的熱潮。

以下是上汽通用汽車泛亞汽車技術(shù)中心驅(qū)動系統(tǒng)部執(zhí)行副總監(jiān)尹建民的發(fā)言實(shí)錄：

尊敬的各位專家、各位來賓，大家好。非常高興今天有這個(gè)機(jī)會能跟大家討論國內(nèi)汽車動力發(fā)展的趨勢。我來自于上汽通用汽車泛亞汽車技術(shù)中心驅(qū)動系統(tǒng)部。2015年的時(shí)候我們這個(gè)部門從原來的動力總成部改成驅(qū)動系統(tǒng)部，這里蘊(yùn)含了一個(gè)變化。驅(qū)動系統(tǒng)包含了發(fā)動機(jī)、變速箱、電氣化，所以我們這個(gè)部門是涵蓋了整個(gè)動力系統(tǒng)，不管是我們傳統(tǒng)的動力還是未來的新能源動力。在一段時(shí)間以來，技術(shù)的發(fā)展推動著汽車產(chǎn)品和市場不斷地革新，動力系統(tǒng)一直以來扮演著關(guān)鍵的角色，那么不管是新能源產(chǎn)品如雨后春筍般的涌現(xiàn)還是傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)都在快速的迭代演進(jìn)。我們堅(jiān)持新能源汽車與節(jié)能汽車并頭發(fā)展，兩頭腿走路，正如前面付理事長講的，轉(zhuǎn)型中升級，升級中轉(zhuǎn)型，兩條腿并行走路。這不光是技術(shù)發(fā)展的必然，也是全行業(yè)的共識。當(dāng)然，我們看好新能源未來的發(fā)展?jié)摿?，然而現(xiàn)在主導(dǎo)市場的仍是傳統(tǒng)動力，這個(gè)前面的專家做了非常詳細(xì)的描述，無論哪方面的統(tǒng)計(jì)，不管是2030年還是到了2050年，市場依然是以內(nèi)燃機(jī)動力為主，因此它的一舉一動都會被市場放大，產(chǎn)生更加廣泛的影響。

目前傳統(tǒng)動力面臨兩個(gè)方面的核心挑戰(zhàn)，這個(gè)在之前也做過介紹，一是從法規(guī)角度來說，2020之后達(dá)到5L以下的油耗要求，還有不斷加嚴(yán)的排放要求，特別是WLTC及RDE工況的引入將這種要求擴(kuò)大到了整機(jī)更大的工況范圍。與此同時(shí)，國內(nèi)消費(fèi)者的消費(fèi)升級對于動力系統(tǒng)的高性能和快速動力響應(yīng)表現(xiàn)的更加敏感。特別是NVH表現(xiàn)正在成為客戶評價(jià)產(chǎn)品的魅力指數(shù)之一。這些都是我們不斷研究和升級發(fā)動機(jī)技術(shù)的根本。我們發(fā)動機(jī)升級了，不僅要考慮法規(guī)的要求，還要考慮我們能給客戶帶來什么樣的體驗(yàn)。

以增壓小型化為代表的，這張圖可以看得很清楚，從六缸機(jī)到四缸機(jī)再到三缸機(jī)。我本人也親自參與了我們公司GL8的研發(fā)過程。通過增壓小型化，單缸效率提升等等，全面提升了整車的動力性能和油耗表現(xiàn)。在當(dāng)時(shí)我們也同樣面臨著相比六缸機(jī)，四缸機(jī)的二階不平衡力，與在720度點(diǎn)火周期內(nèi)缸數(shù)減少后變差的扭矩/轉(zhuǎn)速波動，這個(gè)是客觀事實(shí)，也不用回避。但是在發(fā)動機(jī)和整車的共同優(yōu)化下，我們實(shí)現(xiàn)了振動和噪音的有效控制，這一點(diǎn)在整個(gè)行業(yè)得到了驗(yàn)證，我們GL8在全面換裝四缸以后得到了市場全面認(rèn)可。我們將這些經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合發(fā)動機(jī)技術(shù)的最新進(jìn)展，充分運(yùn)用在了全新一代三缸機(jī)的研發(fā)中。我們可以看到從六缸到四缸，從四缸到三缸，技術(shù)的驅(qū)動和我們的挑戰(zhàn)在本質(zhì)上沒有區(qū)別，變化的，是更大的研發(fā)投入，更多高新技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，和更深入的整車系統(tǒng)匹配。所以其實(shí)研發(fā)三缸機(jī)難度是大于四缸機(jī)的，我可以負(fù)責(zé)任的這么講。

另外大家可能要問為什么要研發(fā)三缸機(jī)。三缸機(jī)是有一定范圍的，不是所有的排量都能做三缸機(jī)。在講三缸機(jī)之前要講單缸排量。前面專家也講過了效率，這個(gè)就像搞電池研究能量密度一樣的道理，不管是傳統(tǒng)動力還是新能源里面最核心的東西就是能源效率的提升，所以單缸排量對于發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性的平衡非常關(guān)鍵。單缸排量在一定范圍內(nèi)的上升有利于燃油經(jīng)濟(jì)性的改善。從這張圖上可以看到，我們是以0.4升為基礎(chǔ)，小于0.4升以后，熱效率開始有所降低，小于0.33L降低非常明顯。大于0.4升之后是改善了，0.5升以后改善得不明顯。所以經(jīng)過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，單缸0.33和0.5升之間我們認(rèn)為是最佳的單缸排量，對于目前中國市場1.0到1.5升的排量，選擇三缸機(jī)是一個(gè)最佳的選擇。所以做三缸機(jī)是有一個(gè)依據(jù)的，不是說我什么排量都來做三缸機(jī)，這個(gè)很重要，最根本的驅(qū)動力就是單缸的效率。我們剛才講了發(fā)動機(jī)研發(fā)最核心的就是燃燒效率，如果你不追求效率，這個(gè)也可以搞成好幾缸出來，但是效率不是最優(yōu)的。當(dāng)然，前面趙院長也介紹了，三缸機(jī)比四缸機(jī)還有很多的優(yōu)勢，如體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，沒有四缸機(jī)固有的排氣干擾，渦輪遲滯小，有更好的低速扭矩等，特別是三缸機(jī)在結(jié)構(gòu)上具備摩擦功優(yōu)勢，新一代Ecotec系列發(fā)動機(jī)在摩擦功損失方面，三缸機(jī)比四缸機(jī)降低了10-15%，這也是為什么近年來在市場上興起了小排量三缸機(jī)的熱潮。

實(shí)際上行業(yè)對三缸機(jī)的開發(fā)歷史悠久，大家過去對三缸機(jī)有一些傳統(tǒng)的認(rèn)知，加上過去的環(huán)保理念不夠普及，包括技術(shù)手段受限等原因，市場對三缸機(jī)的需求和認(rèn)可不大，這些都使三缸機(jī)一直被邊緣化，如今技術(shù)的發(fā)展將這些障礙都逐步的拔除，消費(fèi)者的觀點(diǎn)也在向環(huán)保轉(zhuǎn)變，這也是整個(gè)行業(yè)的趨勢。不少主流品牌已經(jīng)積極布局小排量三缸發(fā)動機(jī)。從這張圖可以看到，我分了三大塊，1.5升排量，1.5到1.0之間，還有1.0排量。后面我會介紹一下1.0排量，這個(gè)是增加渦輪增壓之后，以三缸為代表的發(fā)動機(jī)小型化的性能和效率提升，不是偷工減料。在權(quán)威性的“國際引擎年度大獎(jiǎng)”十佳評選中，三缸發(fā)動機(jī)從2015年至今，已經(jīng)包攬了1.5L及以下排量的所有獎(jiǎng)席。特別是歐洲市場二十多個(gè)品牌推出了三缸發(fā)動機(jī)。去年僅西歐搭載三缸發(fā)動機(jī)車型的銷量就超過了二百萬輛，多個(gè)品牌的三缸機(jī)車型也在北美市場布局，穩(wěn)步推進(jìn)。

在這個(gè)情況下，上汽通用前瞻用戶需求和市場變化，推出低油耗、低排放的先進(jìn)動力總成，同步全球最新的科技深度集成，高效匹配，為實(shí)現(xiàn)整車油耗改善和動力提升，提供強(qiáng)大的助力。我們?nèi)ツ晖葡蚴袌龅娜?.0T和1.3T就是公司規(guī)劃的最新落地成果。

這兩款全新一代綠色高效發(fā)動機(jī)是整合通用汽車全球資源開發(fā)，并依托高標(biāo)準(zhǔn)的全球供應(yīng)鏈和上汽通用汽車智能制造體系打造。得益于全新架構(gòu)開發(fā)，1.0T，1.3T，大量采用了領(lǐng)先的技術(shù)，連同高滾流進(jìn)氣道，以及行業(yè)領(lǐng)先的電動放氣閥、超低慣量渦輪增壓器和全程可變正時(shí)技術(shù)等，不僅強(qiáng)化了動力表現(xiàn)，達(dá)成了“小排量大功率”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，而且在全方位超低摩擦設(shè)計(jì)和先進(jìn)的智能熱管理的助力下，燃油消耗也實(shí)現(xiàn)了同級領(lǐng)先。之前姚教授也介紹了發(fā)動機(jī)的新技術(shù)特征，很多與我們?nèi)乱淮?.0T/1.3T Ecotec增壓發(fā)動機(jī)所應(yīng)用的新技術(shù)是吻合的。

其中1.3T的額定功率120kW，最大扭矩230Nm，1.0T最大功率92kW，最大扭矩170Nm。也就是說動力性還是有很大提升的，而且全新1.0T發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性還提升了10%。

剛才講了很多三缸機(jī)的好處，為什么要做三缸機(jī)，我們也不可回避三缸機(jī)有它的挑戰(zhàn)。就像我剛才講的從六缸機(jī)到四缸機(jī)也有挑戰(zhàn)，但是這些挑戰(zhàn)通過技術(shù)的升級和深度的集成都很好的解決了。對于三缸機(jī)的擔(dān)心就是NVH的控制，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一個(gè)是一階不平衡力矩，二階也有，但是比較少。另一方面是720度點(diǎn)火周期內(nèi)，從四缸變?yōu)槿椎呐ぞ?轉(zhuǎn)速波動差異。對此我們提供了系統(tǒng)性的解決方案，其中對于一階不平衡力矩，我們一方面采用了輕量化結(jié)構(gòu)和高性能的材料，降低了基礎(chǔ)的不平衡量，同時(shí)還進(jìn)行了多種整機(jī)的平衡方案與整機(jī)匹配的選型。這里可以看到四張圖，也就是說發(fā)動機(jī)內(nèi)平衡是做了大量的方案優(yōu)化，在里面選出最優(yōu)的一種，這個(gè)選擇不能僅針對發(fā)動機(jī)本身自己來做，需要跟整車的構(gòu)架一起來做才能形成最優(yōu)的方案，達(dá)到整車振動最優(yōu)的組合。另一方面我們也引進(jìn)了帶減振橡膠齒輪的平衡軸系統(tǒng)，這樣可以把一階的不平衡力矩降低的更加徹底。結(jié)合發(fā)動機(jī)和整車的優(yōu)化后，整車駕駛艙關(guān)鍵測點(diǎn)測試結(jié)果顯示，Ecotec系列發(fā)動機(jī)的振動表現(xiàn)達(dá)到甚至部分超越了四缸機(jī)水平。剛才趙院長放了一些領(lǐng)克02的視頻，其實(shí)網(wǎng)上也有關(guān)于新英朗的一些視頻，紅酒杯也是異曲同工，大家感受一下真的是很安靜。

在轉(zhuǎn)速波動方面，采用全球領(lǐng)先的鐘擺式DMF帶來了40%以上的轉(zhuǎn)速波動的降低，當(dāng)然我們還對整個(gè)傳動系統(tǒng)進(jìn)行從設(shè)計(jì)到控制的綜合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了MT和AT全系整車的波動控制，優(yōu)于四缸機(jī)的優(yōu)秀成果。這張圖可以看到，這是三缸機(jī)在沒有經(jīng)過優(yōu)化之前，經(jīng)過剛才說的這一系列的措施以后，整車NVH做的非常好。

同時(shí)Ecotec發(fā)動機(jī)創(chuàng)新應(yīng)用了12項(xiàng)的靜音減振核心技術(shù)，這個(gè)是發(fā)動機(jī)整體的，我就不一一介紹了，之前我們發(fā)布了很多這方面的介紹信息。不僅如此，整車也同樣進(jìn)行了八項(xiàng)靜音的技術(shù)提升，這些技術(shù)結(jié)合在一起，為發(fā)動機(jī)在各個(gè)工況下達(dá)到了優(yōu)秀的運(yùn)轉(zhuǎn)效果。這不是說等車造出來之后我做一些試驗(yàn)，不行了我再去改，這個(gè)就有些晚了。當(dāng)這輛車跟發(fā)動機(jī)匹配的時(shí)候，從整車的架構(gòu)設(shè)計(jì)就要進(jìn)行全面多輪的分析，就是說發(fā)動機(jī)和整車同步的改進(jìn)和優(yōu)化，這是非常重要的。

我們也通過另外一組數(shù)字對發(fā)動機(jī)的可靠性和耐久性有一個(gè)了解，具體我就不講了，主要講什么呢？大家剛開始開三缸機(jī)體驗(yàn)蠻好，過段時(shí)間或者用了十幾萬公里之后，幾年之后NVH是不是就變差？其實(shí)這個(gè)跟三缸四缸沒有關(guān)系的。我們經(jīng)歷了耐久試驗(yàn)，這些正向的開發(fā)，大量的發(fā)動機(jī)和整車耐久性驗(yàn)證，確保所有的零部件的可靠，也包括了跟NVH相關(guān)的零件都經(jīng)歷了耐久考驗(yàn)，不會產(chǎn)生現(xiàn)在好以后不好的情況。

同樣我們一個(gè)好的設(shè)計(jì)還是要通過制造來保證，因?yàn)楫吘寡邪l(fā)一臺發(fā)動機(jī)不是為了造一輛車，而是批量的生產(chǎn)，這就是汽車工業(yè)的魅力。怎么確保大批量的發(fā)動機(jī)和整車在一起，還能保持一致性非常好的水平。這里面主要依托我們上汽通用標(biāo)桿級的智能制造，包括在國內(nèi)動力總成制造領(lǐng)域首次應(yīng)用的數(shù)字化平臺和虛擬仿真技術(shù)，也就是說在早期設(shè)計(jì)的時(shí)候就同步進(jìn)行虛擬化的分析。對制造工藝優(yōu)化，包括MES制造執(zhí)行系統(tǒng)，高精度的三缸機(jī)動力平衡控制加工策略，全球一流高精度五軸加工中心、智能機(jī)器人等國際領(lǐng)先的智能制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動化率達(dá)到95%，同時(shí)創(chuàng)新性的應(yīng)用遠(yuǎn)程診斷與分析系統(tǒng)，把風(fēng)險(xiǎn)防范于未然。

同時(shí)零部件也是核心，不可能都自己造，對外部的零件也要高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求。發(fā)動機(jī)所有的零件材料及工藝均滿足通用汽車環(huán)保要求和最嚴(yán)苛的歐盟法規(guī)。

總結(jié)來說，我就以Ecotec1.0T為例，1.0T三缸機(jī)和目前市場主流的自然吸氣1.5L排量附近的四缸機(jī)相比，增加了電子執(zhí)行器渦輪增壓器，那可是個(gè)好東西，同時(shí)增加了鐘擺式雙質(zhì)量飛輪、雙氣道噴射DPI、機(jī)油冷卻器和冷卻噴嘴等技術(shù)特征，同時(shí)還為這個(gè)發(fā)動機(jī)升級改進(jìn)了中置可變正時(shí)，鋁缸體，高性能材料，分離式冷卻，凸輪軸球軸承等等多個(gè)零部件系統(tǒng)。所以能夠做到在性能和節(jié)油方面全面超過了自然吸氣四缸機(jī)，性能提升20%，油耗下降10%，還有一個(gè)很重要的，發(fā)動機(jī)的成本相比自然吸氣四缸機(jī)提高了40%左右，所以我不認(rèn)同三缸機(jī)是低成本的概念，不是說減了一個(gè)缸成本就下來了，恰恰相反，1.0T的三缸機(jī)和1.5L自然吸氣四缸發(fā)動機(jī)相比，擁有高技術(shù)、高性能、低油耗、節(jié)能環(huán)保，符合我們所有的政策法規(guī)，是從設(shè)計(jì)到制造全方位的升級。全新一代的1.0T和1.3T三缸機(jī)突破了振動和噪音的瓶頸，突出展現(xiàn)了高性能、高可靠、高科技、低油耗、低排放、低重量，給用戶帶來新的用車體驗(yàn)?？梢哉f上汽通用Ecotec發(fā)動機(jī)是滿足客戶真實(shí)需求和承擔(dān)社會責(zé)任的高度統(tǒng)一。

最后，我從兩個(gè)方面簡單地談一談我們對發(fā)動機(jī)未來技術(shù)路線的展望。首先從發(fā)動機(jī)技術(shù)發(fā)展方面，我們根據(jù)自身的技術(shù)開發(fā)積累和行業(yè)觀察，結(jié)合了多家知名汽車咨詢機(jī)構(gòu)的意見，從燃燒、進(jìn)氣、增壓、排放及后處理、發(fā)動機(jī)架構(gòu)五個(gè)方面對發(fā)動機(jī)未來的核心技術(shù)應(yīng)用前景進(jìn)行了研究。前面好幾位專家都給出了答案，發(fā)動機(jī)的技術(shù)發(fā)展將依然緊緊圍繞著國家燃油耗和排放法規(guī)進(jìn)行迭代升級。前面多位專家提到了我覺得非常好的概念就是發(fā)動機(jī)的電氣化。我們現(xiàn)在講電氣化就感覺到純電動叫電氣化，其實(shí)發(fā)動機(jī)也有電氣化，我認(rèn)為可以分兩個(gè)層面。第一個(gè)從發(fā)動機(jī)本身來說，今天的發(fā)動機(jī)其實(shí)已經(jīng)是智能化的發(fā)動機(jī)，里面的進(jìn)排氣及增壓系統(tǒng)，潤滑冷卻系統(tǒng)，診斷系統(tǒng)等，都是非常智能的，它里面的ECU控制軟件復(fù)雜程度不亞于我們自動駕駛控制軟件，我們認(rèn)為發(fā)動機(jī)的深度電氣化和智能化將會是未來五到十年甚至更長時(shí)間的重要手段。以前有些通過機(jī)電液實(shí)現(xiàn)的非常復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，通過電機(jī)加智能控制技術(shù)可以更高效的實(shí)現(xiàn)此功能，所以發(fā)動機(jī)的VCR控制機(jī)構(gòu)，電動增壓器，主動式EGR泵，電動水泵，電動機(jī)油泵等為依托的智能控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將根據(jù)整機(jī)的實(shí)際狀況，精確、靈活、快速的響應(yīng)和控制執(zhí)行器，從而使發(fā)動機(jī)以最佳工況和最快速的響應(yīng)整車需求的狀態(tài)工作。

這里面畫了一個(gè)小的閃電就是發(fā)動機(jī)本體的電氣化，電氣化不僅僅是純電動，所以我相信電氣化+和智能化+，將是未來發(fā)動機(jī)在面向2020之后，滿足和超越法規(guī)與客戶期望的必由之路，必將帶來發(fā)動機(jī)的新一輪的創(chuàng)新浪潮。

第二種發(fā)動機(jī)的電氣化前面很多專家也做了介紹就是48伏，HEV/PHEV，這也是必由之路。具體原因我想前面講的非常清楚，我們還是非常高度的吻合。當(dāng)然在這里面也講到三缸機(jī)匹配48伏，有更大的優(yōu)勢，包括配HEV和PHEV技術(shù)，在空間方面更加緊湊，非常適合與混動技術(shù)的匹配，將助力節(jié)能汽車和新能源汽車的動力升級。這些技術(shù)可以讓節(jié)能和動力性能進(jìn)一步提升，并且可以搭載到更高級別的整車平臺之中。

總結(jié)一下，高瞻遠(yuǎn)矚的企業(yè)不會被浮云遮蔽住眼睛，變化是這個(gè)世界不變的真理，種種跡象表明小排量渦輪增壓三缸發(fā)動機(jī)已經(jīng)成為未來內(nèi)燃機(jī)動力的發(fā)展主流，我們有理由認(rèn)為當(dāng)前這種小排量發(fā)動機(jī)熱潮將會隨著時(shí)間的推移而逐漸加溫，最終為中國汽車市場帶來改變。上汽通用汽車也將把握機(jī)遇，不懈努力，為行業(yè)和市場的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，謝謝！ 
來源 汽車商報(bào)