文 / 吳毓
聽了Ecotec全新1.5T發動機的介紹,感覺像是一頭撞進了四十大盜的山洞。
Ecotec發動機家族問市于2000年,以單缸4氣門、全鋁缸體和缸蓋,全面取代通用汽車的122發動機。2013年,通用汽車開始生產第三代Ecotec發動機,中國市場有凱迪拉克ATS嘗鮮。
此后,帶有主動燃油管理系統和智能起停的Ecotec LSY發動機問世,峰值功率稍做調低,扭矩平臺更加寬廣,低速響應變得敏捷;除了連續可變正時外,還有兩級可變氣門升程——氣門搖臂在高升程和低升程曲線之間切換,高速巡航狀態可以“暫停”半數氣缸,兼顧高性能與低油耗。
剛剛問世的全新1.5T發動機,是Ecotec家族的“小兄弟”,繼承了第三代發動機的科技基因。雖然不能用“中期改款”去定義,但無論設計目標,還是理論應用,都堪稱完美;特別是在工藝選材等“細枝末節”上的仔細推敲、全面仿真,使它獲得跨越式的提升。
這臺1.5T發動機看似普通,但每個細節都不簡單。

發動機的曲軸采用高性能鍛鋼,粉末冶金材料采用美標,微量元素的添加比例更是通用汽車的獨門秘笈;中國市場只有兩家鋼廠夠資格生產,供貨協議則是直接簽到“高爐”……所有的繁雜曲折換來兩個數字:強度提升15%、重量減輕10%。
強度提高的同時,可靠性也有強化。曲軸的軸徑,看上去是亮晶晶的圓柱,其實是一個水滴形、微米級的圓弧,以應對高爆壓狀態下,邊緣位置出現變載而導致的軸徑偏磨。這一“變態”的設計頗具實效,經過24萬公里耐久性試驗,軸瓦上幾微米厚的二維碼仍然清晰可見。
ATM熱管理系統是這款Ecotec 1.5T發動機“核心中的核心”。常規的發動機散熱,通常會采用過飽和的保護策略,大約三成的熱量被冷卻系統白白消耗。熱管理系統以實現“按需散熱”為目標,其本質就是在提高發動機的熱效率。
全新1.5T發動機的熱管理系統采用7路冷卻液溫度傳感器,全面監測每個零件的實時溫度;雙電機、雙球閥的設定,既能實現快速暖機,提高燃油經濟性,也能合理利用發動機熱量,提高乘員舒適性。
上汽通用汽車泛亞汽車技術中心Ecotec發動機總工程師徐蔡舟說,智能熱管理就是要將傳統的壓力保護設計,變成精準的流量控制——根據缸體、缸蓋、變速箱以及乘客艙的實時需求,進行精細、可靠的熱量分配,既不欠供也不過奉。
這款發動機還首次應用14.9級缸蓋螺栓,配合精密砂型鑄造缸體,實現發動機本體的剛度最高,燃燒震動和噪音最小。
螺栓常用“X.Y”表示強度登記:X × 100表示抗拉強度,X × 100 × Y / 10表示屈服強度。緊固發動機缸體,常用螺栓的強度等級為12.9級,強度8.8級以上就可歸為高強度螺栓。
計算可知,12.9級螺栓的抗拉和屈服強度分別為1200MPa和1080MPa,而14.9級螺栓的抗拉和屈服強度分別為1400MPa和1260MPa,已經接近18Ni馬氏體時效鋼(超高強度鋼)的強度水平。有業內人士透露,在直徑、螺距、長度和公差相同的前提下,12.9級硬度與14.9級硬度螺栓的采購價差可以達到1倍以上。
對于這款1.5T發動機,絕不能以排量論英雄。它的背后,是通用汽車與上汽通用汽車發展戰略的全面轉向。
如果說,通用汽車此前的競爭對手鎖定豐田汽車、大眾汽車以及福特汽車,那么從這款1.5T發動機開始,通用汽車的競爭品牌已經轉向了特斯拉。
《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》已經明示,至2035年,新能源汽車市場占比超過50%。雖然傳統燃油車與新能源的切換不會一蹴而就,雖然中國市場的消費需求多樣、各地發展態勢有別,但傳統燃油車(節能汽車)與純電動車同場競爭、爭奪用戶,已是不爭的事實。
這款Ecotec 1.5T發動機的開發目標有三個:性能、智能與安靜。可以說,每一項都是因純電動汽車的消費需求而生。
純電動車提速快,5秒就能從靜止提速100公里/小時。
這款1.5T發動機就在性能上努力提升:獨創的小流量燃油控制修正系統,精確控制每一滴燃油;全球首發的Dual Fast相位調節器,顯著提升扭矩響應速度;水冷中冷器,修正增壓遲滯17%;高響應低背壓排氣,降低排氣背壓22% ……
純電動車算力強,手機遙控、在線升級都是常規本領。
這款1.5T發動機還在智能上尋求突破:先進的VIP智能電子架構,將發動機、變速箱的軟件整體納入到VIP架構的開發體系中,成為架構的一部分——通訊不再以報文方式,底層軟件同樣支持OTA升級,為今天的硬件提供未來的潛力。
純電動車行駛靜,工程師甚至需要額外為它增加行駛“噪音”。
這款1.5T發動機也在安靜上做足文章:優化結構,采用低壓精密鑄造、14.9級高強度螺栓,將發動機本體剛度做到最高;控制缸壓爬升率,提供柔和的燃燒 ……既控制產生噪音的源頭,也切斷噪音傳遞的路徑,讓動力高效又安靜。
聽過6位工程師對1.5T發動機的介紹,我內心的驚詫,恍如見到野生象群橫渡黃浦江。
首先,無論是上汽通用汽車,還是泛亞汽車技術中心,很少將研發團隊推到臺前。
第四位出場的工程師開篇明義:“泛亞汽車技術中心,是我們汽車界的黃埔軍校。”學校嘛,當然不可能讓每一位學生都留校。成立于1997年的泛亞汽車,大門外常年有拉著窗簾的GL8駐守,稍有經驗閱歷的工程師,都是被挖角的對象,新勢力們更是不吝“高官厚祿”。
此次介紹Ecotec 1.5T發動機,不但有6位主力工程師輪番出場,首發出場的更是Ecotec發動機的總工程師、風度翩翩的徐蔡舟。他邊踱步邊講述,每一個細節都講到、每一個提升都闡述,講足26分鐘。
顯然,上汽通用汽車對于這款發動機無比重視,將其視為未來五年甚至十年發展的關鍵落子。
無論是與新勢力爭奪用戶,還是與傳統車企正面對決,更高性能、更強智能、更加安靜的1.5T發動機都有足夠的自信。它具有強大擴展能力,能根據不同的任務升級不同的版本——能匹配不同的變速箱(比如CVT),能支持48V輕混,甚至可以化身PHEV插混系統。
其次,繼承通用汽車的傳統,上汽通用汽車向來做得很多而說得很少。即使揭曉答案,也經常留有余地。而此次出場的六位工程師不僅話語輕松,而且知無不言。
他們彼此以花名相稱,寶藏女孩、提琴王子、資深中的資深 ……他們介紹1.5T發動機也是鋒芒畢露,直接使用升功率、升扭矩的概念,以強調性能的強悍;對消費者關心的熱點話題,也是有一說一言無不盡 ……在以前的workshop中,這樣的“坦誠”絕無僅有。

介紹這款全新1.5T發動機,6位工程師像是在談自己的孩子,從基礎理論到現實應用,從工藝細節到優化路徑,從現有優勢到未來潛力 ……只要你想聽,他們可以一直談下去。
但在這些之外,我所聽到、所看到、所感受到的,則是無比的自信與反擊的暢快。
在電影《阿凡達》,一位海軍陸戰隊員的靈魂,永久地進入10英尺高、藍色皮膚的納威化身之中;在印度教,阿凡達是受人尊敬的人,也象征著神的化身降落人間。在泛亞汽車和通用沃倫中心,阿凡達Avatar是這款Ecotec 1.5T發動機的研發代號。
對于泛亞汽車技術中心的一眾工程師,這款1.5T發動機就是落入凡間的“神跡”。
它是Ecotec 2.0T的“化身”,同樣的技術體系,以技術雕琢細節,帶來更優的性能與更強的性能;它是電氣化驅動系統、智能化電子架構的“化身”,同樣的技術積淀,指向不同的競爭對手,勾勒了通用汽車、上汽通用汽車的轉型路徑。
每一個小成就、每一次小進步,都是多個團隊、數代研發、不斷積累的結果。它看似簡單,卻注定不凡。