小排量涡轮增压发动机丨节能减排的“大卫·科波菲尔”

十一假期我去了一趟美国西部，这次美国之行印象最深的就是在拉斯维加斯看了一场大卫·科波菲尔的魔术表演。我曾崇拜大卫穿长城，变飞机。他将很多看似“不可能”变为可能，这是令人崇拜的。

而随着化石燃料能源的消耗，全球变暖以及大气污染严重，我们越来越意识到，要是有一位魔术师能够将地球环境变好，那就完美了。可惜魔术只是为了观赏，而不是真实地改变世界。

我印象最深刻的一部动画片叫《机器人总动员》，这部影片曾荣获第81届奥斯卡最佳动画长片奖。剧情看似是一场冒险之旅，但其实是一部环保主题的电影。电影讲述人类肆意破坏环境，最终地球成为了一个巨大的垃圾场，人类只能去其它星球生存。这尽管是一部动画片，但有血有肉地呼吁了人们节能环保，珍爱每一片绿叶和每一份空气。

可见，节能环保已然是全球风向，所以汽车领域也必须“跟风”。各大汽车厂商不得不为节能减排和保护环境付诸行动，因为汽车的尾气排放一定程度上也加剧了大气污染。

欧盟委员会提议引进上路尾气测量法规，我们国家实施了“双积分”政策，这是国家层面做出的方向指引。而汽车厂家也都在减少缸数和排量，优化发动机效率，从而降低排放。所以，性能代表之一的AMG也将63系列的V12发动机缩减到了V8发动机，法拉利跑车用3.9T发动机取代了过去的大排量自吸发动机，甚至像LaFerrari这样的超跑，用混动技术来提升动力，而不是排量。这一切都证明了节能减排几乎改变了所有车企。

不过，超跑只是有钱人的玩具，想有效地减小尾气排放，必定是在家用车上下功夫。在新能领域暂时还处于发展阶段，充电和续航没有解决之前，如何进一步降低内燃机排放，提升燃烧效率才是重中之重。所以也可以看到，越来越多汽车厂商开始推行小排量，尤其随着三缸发动机的普及，更是说明了未来车企的大方向。

其实在欧洲、日本等地，三缸车型早已普及，只是最近一两年，国内才开始出现众多品牌搭载的三缸车型。从实际表现来看，三缸发动机在大幅度减小排量的同时，节约了发动机舱空间，如果可以提升燃烧效率，接近甚至超过四缸机的动力水平也是很现实的。同时，三缸机一定程度上还证明了车企技术水平。像别克、PSA、宝马、福特、本田、领克等等车企，都已经将三缸机设定为战略发展的一个重要方向。

不过三缸发动机在振动控制和燃烧效率等方面存在比较难的技术课题，也就是说，如果生产三缸发动机车型，必须要能有很好的技术和经验来完善三缸机本质上的振动问题以及动力问题，才能够被消费者认可。

在众多三缸发动机中，如果论普及程度，制造水平和动力表现，别克推出的新一代1.3T/1.0T Ecotec双喷射涡轮增压发动机应该算是很有代表性的产品。

首先不得不提“单缸最优”的设计理念，在满足整机性能需求的前提下，发动机热效率的提升是内燃机设计工作者追求的目标，而单缸排量对于发动机性能和油耗的平衡尤为关键。经过理论分析和试验验证，对于目前中国市场1.0 – 1.5L主流排量，选择单缸排量0.33-0.5L的三缸发动机，是最佳选择。这也是为什么三缸发动机从2015年至今，已经包揽了1.8L及以下排量的所有奖席的原因。

我们都知道，发动机的排量大，不代表动力表现就一定好。有的小排量增压发动机要比大排量自吸发动机动力更好。合理地选择单缸排量，并搭配先进的技术，确实可以让小排量三缸发动机拥有更好的性能。

以别克的1.3T发动机为例，最大功率120kW，最大扭矩230Nm，在1600～5200rpm 宽泛区间能够持续输出90%以上的峰值扭矩。与上一代的1.4T发动机相比，新1.3T发动机动力提升15%，油耗下降5%。

而其1.0T发动机的最大功率92kW，最大扭矩170Nm，在1500～5200rpm 区间可持续输出90%以上的峰值扭矩，而上代1.5L自然吸气发动机需要在4000rpm才能达到141Nm的最大扭矩。与之相比，全新1.0T发动机燃油经济性提升10%。

无论是从实际体验还是测试成绩，这两款发动机的表现足够优秀，绝对能满足大多数消费者的日常驾驶。即使是大众著名的EA211 1.4T发动机（最大功率110kW），与上汽通用的1.3T发动机的功率相比还是略逊一筹。

除了上面我们提到的“单缸最优”设计理念之外，别克新一代1.3T/1.0T Ecotec双喷射涡轮增压发动机还有很多新技术加持，例如通用独创的单缸双喷射燃烧系统DPI，同时匹配高滚流气道+中置大角度60度全程可变正时技术，实现了快速高效的燃烧，这也是别克的三缸发动机能够达到高效率的重要因素之一。

其实内燃机的进化与发展，一方面正是为了提高消费者的驾驶体验，另一方面也是为了应对不断严格的排放法规，如何在这其中达到平衡，各大汽车企业为此做出很多努力了。除了小排量三缸发动机以外，48V轻混系统、插电混动系统以及纯电动系统都是应对节能减排的有效措施。而三缸机鉴于其机身小巧的特性，也是搭配混动系统十分合适的机型。那么，未来上汽通用以及其它汽车企业，还将对三缸发动机如何“进化”，也是大狮兄非常期待的。为了《机器人总动员》里的悲剧不会上演，期待着汽车企业继续用技术革新来保卫这蓝色星球。