涡轮加双离合 新科鲁兹动力系统分析

所谓动力系统，也就是指发动机+变速箱。多少年来（其实也没多少年），大众的1.4T+DSG一直是小排量市场上几乎唯一的选择，一直都没有什么有威胁的对手。

但，现在不一样了，通用发布了新一代Ecotec小排量动力系统，其中，1.4T+7速双离合机型将铁定搭载于雪佛兰新科鲁兹上。关于新科鲁兹这车到底如何，节操君在这里不作评述。

在这篇文章里，节操君将为大家带来这套1.4T动力系统的技术分析。虽文章定性于科普类，但要说清楚一些问题，不可避免的需要涉及到一些热力学及流体力学的内容，因此，下面的内容可能会有一定难度，但节操君会尽量把事情说得简单点的......

首先简单介绍一下文章的结构，本文分为两部分，第一部分是关于新1.4T发动机的技术分析；第二部分则是针对7速双离合变速箱的简要解析。

PART.1通用汽车Ecotec 1.4T涡轮增压直喷发动机主要技术：

一、模块化设计

大家要知道的是，一台发动机是由成千上万的零件组装起来的，要组装一台发动机，需要非常复杂的工序，花费不少的时间。而模块化发动机，简单说就是把整台发动机分拆为一个个模块，每个模块造好之后，只需要像搭积木一样拼起来就可以了。

这种设计的好处在于，由于节省了很多连接用的螺丝胶水之类的，发动机的重量可以更轻。反映在车子上，就是加速有力了，油耗低了，转弯也灵活了。通用这台新的1.4T，相比老的发动机，重量上足足轻了十几公斤，其中很大一部分贡献，就来源于模块化设计。

另外，模块化设计还有更多好处。单独的零件少了，故障率低了，维修也方便了。对厂家来说，模块化还能提高装配速度，降低成本。算是一种双赢。但模块化设计这东西对发动机本身的性能是完全没有任何影响的，因此，不存在模块化=高性能这一说法。

二、中置喷油嘴（前方高能）

注意了，这是整篇文章难度最高的一部分，请各位带好物理书。。。。。。在开始轰炸各位的大脑之前，节操君有必要先科普一下汽油发动机的喷油系统。传统发动机的喷油嘴位于进气歧管内，与空气混合之后进入气缸，被点燃做功推动活塞。

而以大众为首的厂家推出的缸内直喷系统，事实上就是把喷油嘴从进气歧管移到气缸上面，直喷发动机与传统发动机最大的不同在于，吸入气缸的是空气而不是混合气，在压缩冲程中，喷油嘴直接将汽油喷进缸内，然后点燃，这就是缸内直喷发动机的工作原理。既然喷油嘴位于缸内，这就出现了两种喷油嘴安放位置。

斜置与中置，被广泛采用的斜置好处是活塞设计可以简化，但这样的设计会带来一些问题。（高能警告）

第一，由于喷油后，火花塞几乎同时点火，因此我们可以把这个量化为火焰传播路径的分析。喷油嘴安放在一侧，也就是意味着，火焰在缸内的传播方向是斜向下而不是正向下，在燃烧室内，火焰传播的终点及温度累积点，就会落在活塞其中一侧和与其相邻的缸壁。

这会带来几个问题：对于活塞，会造成活塞局部温度过高且温度分布不均，长期运行下，这会导致活塞本体的轻微热变形，从而使密封性降低，活塞下部的机油有可能上窜至燃烧室参与燃烧。

对于汽缸体，温度累计点位置的缸壁会有异常升温，根据热辐射效应，气缸将会出现明显的热分布不均状态，因温度不一，液体的流动阻力会发生变化，这会严重影响水套的流动效率，加剧散热系统的负担。同时，这也会让发动机的震动加剧。

而通用这款新1.4T机器的火花塞，位于气缸中部，这样一来，火焰的传播路径就平均了，温度累积点平均分布在活塞整个平面上，也就不会造成活塞局部温度过高，缸壁温度也不会受到影响。

这样一来，不仅发动机运行温度降低了，故障率降低了，更重要的是，震动和噪音也降低了，据通用官方介绍，新1.4T的运行噪音，相比其他“竞品机型”（就不点名了）降低了6分贝，中置喷油嘴功不可没。

三：集成式排气管

排气管一般是一个独立的部件，与发动机的排气端连接。一般的民用发动机中，为减轻重量，一般进气管是用塑料材质制造的，但排气管不同，因为排气管内部充斥的是几百度高温的高热废气，因此，排气管必须用厚重的铁或是不锈钢材料制造，这大大增加了发动机的重量。

通用这款新1.4T发动机，采用的是集成式排气管，也就是直接把排气部分与发动机缸盖的排气端制造在一起，这样一来，不仅发动机重量轻了，排气阻力也更低，对于发动机效率有一定好处。

当然了，集成式排气管由于不是圆筒状结构，很大程度上减弱了传统圆形金属排气管在发动机高速运转、产生大量高速废气时产生的啸叫（想想铜管类乐器的发声原理），对降低发动机噪音同样有帮助。也正因为集成式排气管的引入，发动机本体受到的热辐射更小了，因此，涡轮增压器甚至可以用完全没噪音的风冷式中冷器取代嘈杂的水冷式（水冷式多数自带散热风扇）

PART.2 7速双离合变速箱

对于大众的DSG变速箱来说，最大的问题在于干式离合器结构带来的过热问题。而通用这台7速双离合，同样采用了干式离合器，看到这里你会问，那这货也会像DSG一样烧离合器吗？目前来看不会。虽然同样是干式双离合，但通用的机器在离合器上采用了新型的摩擦材料，当然具体是什么材料，这种机密性如此高的讯息节操君不可能得知。但既然通用信心满满，也就期待一下它的实际表现吧！

同时，这个变速箱还装配了一个称为储能器的东西。官方介绍，它配合自动启停功能作用，但实际上这东西算得上是个亮点。从官方图可以看出，这个“储能器”，实际上是类似机械飞轮储能装置的东西。

当车子停下来引擎关闭，储能器与飞轮连接的离合器断开，储能器内部的一个飞轮继续在引擎残留扭矩作用下旋转，维持变速箱输入轴的动能，而车辆起步时，离合器接合，储能器带动发动机曲轴旋转，从而使发动机迅速进入工作状态，而不需要起动机的介入。（很像马自达的引擎启停模式）

后记：

实际上，通用这套新动力总成还是很先进的，它可以说代表了当今最前沿的低成本民用车发动机技术。在功率上，它与大众EA211高功率版并无二致，但效率却更高。在热效率上，它也比市面上同级机型要高。震动更低，更干净，这正是未来轿车发动机发展的趋势。至于搭载这套新动力系统的新科鲁兹会有怎样的表现，大家不妨拭目以待。

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