獨(dú)家探秘 不為人知的泛亞三缸機(jī)實(shí)驗(yàn)室
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】泛亞汽車技術(shù)中心(下文簡(jiǎn)稱泛亞)是GM(通用汽車)和SAIC(上汽集團(tuán))共同設(shè)立的汽車技術(shù)與設(shè)計(jì)中心,擁有多套先進(jìn)的開(kāi)發(fā)設(shè)施:如整車熱力學(xué)風(fēng)洞、樣車試制車間、底盤運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量試驗(yàn)室、整車車內(nèi)空氣質(zhì)量采樣艙等等,當(dāng)然了,本文并不是帶大家去參觀上述那些“老掉牙”的實(shí)驗(yàn)室,正如標(biāo)題所提到的發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室才是本文的“主角”,筆者今天有幸作為第一批訪客,將會(huì)給大家呈現(xiàn)出上汽通用新一代三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的“產(chǎn)房”。
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就在今年的九月末,上汽通用集團(tuán)為了應(yīng)對(duì)新環(huán)保法規(guī)政策,一口氣發(fā)布了1.0T/1.3T兩款三缸發(fā)動(dòng)機(jī)(回顧鏈接在這里!),筆者也正是打著這個(gè)發(fā)布會(huì)的借口才有機(jī)會(huì)走進(jìn)泛亞這個(gè)耗資4億的三缸機(jī)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室——分為可視化單缸機(jī)實(shí)驗(yàn)室、性能開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室、發(fā)動(dòng)機(jī)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室以及發(fā)動(dòng)機(jī)NVH實(shí)驗(yàn)室(出于保密原因,其他實(shí)驗(yàn)室暫未對(duì)媒體開(kāi)放,請(qǐng)見(jiàn)諒)。
可視化單缸機(jī)實(shí)驗(yàn)室、性能開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室、發(fā)動(dòng)機(jī)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室以及發(fā)動(dòng)機(jī)NVH實(shí)驗(yàn)室這四類實(shí)驗(yàn)室是建成后的首次對(duì)外開(kāi)放,因此泛亞的保密措施毫無(wú)意外地嚴(yán)格,除了常規(guī)又非常細(xì)致的登記以外,相機(jī)肯定不允許帶入廠區(qū),而手機(jī)的前后攝像頭都被貼上了一次性的塑料封條。
大家都知道,在做三缸發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)之前,首先要進(jìn)行單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)試驗(yàn),特別是在引入新的燃油噴射、點(diǎn)火方式等技術(shù)時(shí),必須要了解燃燒室內(nèi)的燃燒情況,因此要進(jìn)行燃燒室內(nèi)的可視化測(cè)量,這時(shí)候就要用到“可視化單缸機(jī)研究系統(tǒng)”了。
泛亞汽車技術(shù)中心算是國(guó)內(nèi)合資車企中,首家引進(jìn)這套可視化單缸機(jī)研究系統(tǒng),這套系統(tǒng)對(duì)其直噴發(fā)動(dòng)機(jī)及三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)效益不言而喻,其缸體不僅底部可視(將石英玻璃鑲?cè)?a class="cmsLink" target="_blank">活塞,從下面觀測(cè)),而且側(cè)面可視(使用石英玻璃缸筒,360度可視),還有頂部可視(在火花塞處鑲?cè)耸⒉A?,從上方觀測(cè))。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)室主要是用于項(xiàng)目早期研究缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)、噴霧液滴速度場(chǎng)、液滴直徑分布、混合氣濃度分布、火焰?zhèn)鞑?、缸?nèi)可燃?xì)怏w溫度場(chǎng)分布等,以分析得到最優(yōu)的燃燒系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)合理的進(jìn)氣流動(dòng)阻值,包括噴油霧化混合及火焰發(fā)展過(guò)程。
可視化單缸機(jī)這套系統(tǒng)主要由這幾個(gè)部分組成,分別是:透明單缸機(jī)總成、激光診斷系統(tǒng)、增壓控制系統(tǒng)、燃燒/排放分析系統(tǒng)、噴油器噴霧測(cè)試系統(tǒng)、缸內(nèi)燃燒光纖診斷系統(tǒng),以及CCD數(shù)字/高速圖像采集器系統(tǒng),主要目的是用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、控制策略開(kāi)發(fā)和核心零部件開(kāi)發(fā)。
燃燒過(guò)程的可視化,將可以觀察發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的流場(chǎng)、噴霧和燃燒過(guò)程,通過(guò)激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)、光纖診斷系統(tǒng)對(duì)噴油系統(tǒng)效果進(jìn)行優(yōu)化評(píng)估,減少機(jī)油稀釋風(fēng)險(xiǎn),匹配點(diǎn)火系統(tǒng)、優(yōu)化燃燒過(guò)程和燃燒系統(tǒng)策略。
通過(guò)觀察缸內(nèi)燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ヂ窂郊皵U(kuò)散速度最優(yōu)契合點(diǎn)進(jìn)而尋找最佳噴油時(shí)機(jī),進(jìn)而大大提升動(dòng)力性能以及縮短了節(jié)油減排技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證的進(jìn)程,在一定程度上填補(bǔ)三缸小排量發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力性能不足這一方面的短板。
其中,透明單缸機(jī)主體采用透明的缸套,連活塞頂面也是透明的。增壓控制系統(tǒng)則是控制進(jìn)氣壓力的大小,以模擬還原現(xiàn)實(shí)生活中各種工況的進(jìn)氣壓力。至于激光圖像測(cè)量系統(tǒng),其核心部件是激光器和高速攝像機(jī),這套系統(tǒng)支持測(cè)量一萬(wàn)八千分之一秒內(nèi)的清晰圖像信息,也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)工作中的每一瞬間的信息都能清晰捕捉到。
最終,經(jīng)過(guò)層層優(yōu)化的Ecotec系列三缸發(fā)動(dòng)機(jī)在數(shù)據(jù)上的表現(xiàn)并不輸其他品牌。
Ecotec 1.0T雙噴射渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) | ||||
通用1.0T | 本田1.0T | 大眾1.2T | 大眾1.6L | |
最大輸出功率(kW) | 92 | 92 | 81 | 81 |
峰值扭矩(N·m) | 175 | 173 | 200 | 155 |
制表:太平洋汽車網(wǎng) |
Ecotec 1.3T雙噴射渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) | ||||
通用1.3T | 寶馬1.5T | 大眾1.4T | 本田2.0L | |
最大輸出功率(kW) | 120 | 100 | 96 | 123 |
峰值扭矩(N·m) | 230 | 220 | 225 | 199 |
制表:太平洋汽車網(wǎng) |
出于泛亞的技術(shù)保密原因,此次帶領(lǐng)我們零距離參觀可視化單缸發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室的黃斌博士并沒(méi)有透露更多關(guān)于這套系統(tǒng)的信息。
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