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电气时代来临前的“创世之作” 通用汽车全新换代驱动系统堪比“机器人”

       

  外观看上去和其他内燃机、变速箱没有太大的区别,总体说来也就感觉体积更小,材质更精细。

  拆开看,才发现内里乾坤保罗万象,与想象中的内燃机有了迭代差异——在刚刚步入电气化时代的萌芽时代,通用汽车在中国市场全面投入了最新一代的动力总成,或许,这一代通用汽车驱动系统,将会是通用汽车全面电气化之前颇具“纪念版”的一代内燃机动力总成了。

  2月25日,上海金桥,一堂1小时的课程,为大家展示了通用汽车最新驱动系统:第八代Ecotec发动机三大系列和通用汽车首款CVT变速箱,以及新一代多级变速箱(9速/10速两款),这套全新换代的驱动系统,将会从今年开始在通用汽车旗下凯迪拉克、别克、雪佛兰三大品牌上陆续应用,计划在2020年前达成装机率70%以上。

  作为全球最早采用涡轮增压技术的通用汽车,对于这种能耗低、功效高的内燃机技术已经是运用得炉火纯青了。事实上,对于内燃机这个发展了百年历史的动力技术,在即将被电气化取代的临界点上,还有多少潜力可挖,这个也是业界普遍思考的问题。

  通用汽车全球驱动系统部中国副总裁麦凯文在介绍第八代Ecotec发动机时提到:“我们结合了美国、中国两大市场消费环境和需求的不同,以‘单缸最优’开发理念和全新模块化架构设计了这套动力系统。”核心来讲,通用汽车驱动系统研究目标其实就是三个:节能环保、减少动力损失、静音舒适。

  作为科技控的通用汽车,推出的“单缸最优”三大排量发动机,总体都具备上述三大点优势,而细究来看,在上一代发动机的基础上,麦凯文和他的团队,为这三大发动机注入了不同的科技元素,8大全新技术的运用,使得第八代Ecotec发动机优势在同业之中显得格外明显。

  抛开各种专业术语,概念上去理解,很容易把第八代Ecotec发动机与智能机器人联系起来——因为从发动机本身,到影响发动机运行的各项元素,通用汽车都注入了全新的技术与设备去达成更有效的改善。

  如果非要提炼专业术语,可以先罗列通用汽车第八代Ecotec发动机特有的8大创新技术:Tripower可变气门管理技术、35Mpa高压直喷系统、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、进排气双可变气门正时系统、高压水冷废气再循环系统。

  这八大技术如果要详细解读,恐怕会比较难懂,且受制于文字篇幅,就不做一一介绍了。笼统理解,可以表述为在三大发动机系列当中,通用汽车用独有的创新设计,改善了从发动机本身的机件、到发动机周边热管理、再到油气雾化储存、喷射到进排气、废气处理等全过程都添加了主动智能化设备,使得发动机的运行在更“聪明”的氛围下,为车辆提供更为节省、更强劲的动力。

  站在另一个角度,可以用几个数字来说明通用汽车对第八代Ecotec发动机所下的功夫:首次达到35Mpa高压直喷系统,与同业普遍采用的20Mpa高压直喷系统完全不同,通过油轨壁厚,升级高压油管材料牌号和高效的高压油泵,满足燃油系统更高压力需求;激光打印的喷油嘴,喷射的燃油粒子直径突破性达到了8微米级,以此达到更为充分的燃烧和热效率,并全面满足了国六与更为严苛的北美ULEV排放标准。

  其实,每一项创新的背后,都是材料科学等综合性的进步,以涡轮增压器为例,采用奥氏体不锈钢设计的第八代Ecotec发动机涡轮增压器壳体,可支持持续排温980°C,最大排温高达1030°C!

  在ATM热管理、智能主动电控碳罐泵、全可变排量机油泵的创新增设之后,第八代Ecotec发动机的冷车热机时间会比以往更短、发动机热效率也会更高,同时,智能化主动介入改变了以往被动式的油气储存和输出,好比同样是赛跑,由于第八代Ecotec发动机采用的是智能主动电控碳罐泵,所以它的“起跑”速度会比别人快出许多,但燃料的消耗却少得多。

  而针对四缸机,实际现在上汽通用汽车旗下的凯迪拉克、别克、雪佛兰旗下多款车型,已经采用的Tripower可变气门管理技术,可以在四缸高性能、四缸经济模式、两缸超经济模式下自由切换,按麦凯文说的:“这就像你在一台车上,配了三个不同排量的发动机,可以满足你完全不同的驾驶需求。”

  但这些智能化的装备,仅是第八代Ecotec发动机独有的动力性能优势,与之配套的,还有多达十余项静音设计,以及高度数字化、智能化的制造设备,其中包括等离子涂胶表面处理、质量定心法曲轴动平衡控制、以及精度达到0.01Nm的智能检测设备,使得整个工艺与水准都获得了全面升级。

  在多级变速箱的搭配上,通用汽车的全新驱动系统,最低挡位起槛已经达到了9速,在这两款多级变速箱上,其创新技术应用超过了60项通用专利技术。通用汽车全球驱动系统部中国总变速箱副工程师希普利,无疑也为大家带来了一连串的专业术语:全新一代ETRS电子排挡装置、TCM控制模块、全新液力变扭器、独立制动离合器、启停液压蓄能器以及变速箱壳体一体式声学包……这些创新技术的应用,使得两款多级变速箱更加紧凑、轻量、高效,并拥有优秀的NVH降噪减振特性。

  其中,通用汽车针对9个/10个前进挡用户日常使用实际需求进行标定,拥有更宽的速比范围和绵密合理的齿比分布,可根据不同驾驶工况智能选择换挡逻辑,提供性能和精细度之间的最佳平衡,实现品质、性能、可靠性与燃油经济性的全面提升,为驾驶者带来更为精准高效、极其平顺的驾控体验。

  当然,现在在上汽通用汽车旗下其中的9速智能变速箱已在上汽通用汽车旗下三大品牌多款主力车型上搭载,备受消费者的认可,迅速积累了卓越的口碑。10速智能变速箱则与全新2.0T可变缸涡轮增压发动机匹配,已搭载于凯迪拉克新科技旗舰CT6上。

  与已经在上汽通用汽车旗下三大品牌多款车型搭载的9速变速箱、全新CT6搭载的10速变速箱相比,此次全新一代通用驱动系统变速箱系列之中,重中之重是首次推出的全新CVT无级变速箱。

  虽然是首款,但通用汽车在这款变速箱上搭载的技术却依然在业界领先,这款横置前驱的CVT无级变速箱其独创优势是——目前国内唯一一款钢链结构的CVT变速箱,与钢带结构的CVT变速箱相比,除了能够承受更大扭矩的显著特点之外,通用汽车CVT无级变速箱传动链的转动节采用双转动压块,在传动链弯曲过程中,转动压块之间形成滚动摩擦,动力损失和摩擦损失降低至最小;其次,这款CVT传动链的转动节采用不等长链节,通过特定工具随机安排链接,防止共振并降低传动噪音,达到超静音效果。此外,其链条可以提供更小的工作半径,进而实现达到7.01的更大速比范围。

  当然,还有个更大的亮点:这恐怕也是目前国内唯一一款配备电子排挡模式的CVT无级变速箱了,它通过使用一系列的电磁阀,不需要机械式连接移位器就可以改变变速箱的挡位。此外,基于CVT变速箱普遍存在的低速段扭矩不足的天然障碍,通用汽车工程师们还优化了变扭器控制软件,使得这款CVT在更低车速、更低发动机转速下对变扭器锁止,以获得更优异的驾驶性能。

  和发动机“智”造一样,通用汽车引入了全新的数字化设备来提高变速箱品质,其中包括目前行业内最先进的七轴力反馈机器人,以及视觉智能防错等检测工艺。使得首款CVT制造精度、良品率都与它设定的性能达到了同样的高度!

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