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到底有多能打?通用1.5T發動機挑戰奔馳1.5T

到底有多能打?通用1.5T發動機挑戰奔馳1.5T

易車原創雖然這幾年汽車電氣化是行業大趨勢,但不可否認以内燃機為主要驅動方式的汽車,在未來很長一段時間依然是主流,各大主流車企也都在探索内燃機的電氣化方向,其中有代表性的就是奔馳M254 1.5T發動機,從取消機械水泵、油泵、空調泵到內建更強大的48V ISG電機,這是一款電氣化程度非常高的機型,被廣泛用于奔馳旗下新車上,包括奔馳C級、E級(海外),不排除以後還會用在奔馳GLC上,性能更是直追老款的M276 V6發動機,可謂30萬以下車型上非常抗打又經濟的一款機型。

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而今年上汽通用也推出了一台第八代Ecotec 1.5T發動機,内部代号“阿凡達”,第一批用在了别克威朗Pro和昂科威S身上,升功率超過100kW,堪稱上汽通用“機皇”。那麼和奔馳M254 1.5T(以下隻讨論高功率版)相比能不能打?到底誰更強?

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1.工作特性對比

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從參數對比來看,通用1.5T阿凡達發動機在最大功率上占優勢,升功率超過100kW不負“機皇”之名。奔馳M254 1.5T得益于P2布局的ISG電機,最大扭矩更有優勢,300N·m也基本是現在1.5T發動機的極限。

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而最大功率代表着極速,最大扭矩代表着加速能力。是以理論上同樣工況下,上汽通用阿凡達發動機能擁有更好的後段加速和極速表現,奔馳M254 1.5T發動機加速更快。

但實際上懂行的小夥伴也知道,評價一台發動機優秀與否不能隻看功率和扭矩,還要看扭矩平台,也就是常說的要低扭強,爆發力持久,這也是最考驗一台發動機技術的關鍵名額之一。

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而根據奔馳M254 1.5T發動機的最大扭矩轉速範圍1800-4000rpm,我們推算了一下它的大緻外特性曲線,和阿凡達1.5T放在一起對比可以明顯看出,阿凡達低扭爆發更早,1750rpm即可發揮峰值扭矩,且扭矩平台更寬泛,持續到4500rpm之後仍然以全扭矩輸出直到5000rpm後才緩慢下降。

而奔馳M254 1.5T的爆發轉速是1800rpm,且高轉速區間的扭矩平台比阿凡達發動機窄了1/4左右,這種實際表現就是前段踩油門反應慢,中段之間突然提速快,後段又快速洩了氣。

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總結:通用阿凡達1.5T發動機低扭更好,爆發更持久,表現在體驗上就是低速起步更靈敏,中高速加速動力不衰減。

2.主流技術對比

對比兩款發動機的核心技術,主要可以從進氣、冷卻、正時、燃燒、電氣化、制造技術和OTA七個方面來比較差異。

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進氣方面,通用采用電控洩壓閥渦輪增壓器+獨立式水冷中冷方案,通用采用從燃燒到氣流組織以及排氣阻力優化,內建排氣歧管配合高性能電控增壓器,兼顧低速扭矩和寬扭矩平台性能,并表現出超高功率輸出特性。

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奔馳M254 1.5T采用雙渦流增壓器,發動機1、3缸和2、4缸的排氣各自彙聚成一道,并在渦輪增壓器前段歧管融合,排氣管分組的主要目的是減少排氣幹擾,改進低速扭矩和峰值扭矩,但是由于複雜的排氣線路和排氣管壁厚,會影響發動機峰值功率和扭矩平台的持續性。

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總結:技術差異其實也是因為産品的側重點不同,奔馳M254 1.5T采用雙渦流渦輪是因為歐系更注重城市低速扭矩調校,而阿凡達采用電控渦輪兼顧低扭和寬泛的扭矩平台是因為美系更專注公路駕駛品質,要求起步靈活,中高速加速給力。

冷卻方面都通用和奔馳都采用電子水泵,但通用獨有的ATM主動熱管理系統由電子水泵+智能熱管理子產品共同組成,國内目前也僅有上汽通用一家采用這種做法。

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智能熱管理子產品擁有複雜的7通道設計,通過小循環模式精準冷卻可以讓發動機更快地暖機,冬天能更早地提供空調暖風,還能為渦輪等零部件散熱,延長它們的使用壽命,降低故障率,提高發動機整體穩定性。

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總結:阿凡達采用全球最先進的7通道智能熱管理子產品,理論上發動機整體穩定性相對會更好。

配氣方面,阿凡達1.5T采用通用獨有的Dual Fast相位調節技術,這也是全球首發量産應用,Dual Fast技術最大的特色是速度快,且可實作持續連續可變的氣門調節效果,即無級調節,有更廣泛的工作區域,目前在所有正時技術中可以說是最先進的。

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奔馳M254 1.5T采用奔馳獨有的Camtronic技術,通過大小兩個凸輪切換也可以實作進氣側的兩級氣門升程調節的可變氣門正時,相比傳統氣門可變技術如本田VTEC、寶馬Valvetronic等在結構體積、緊湊度、成本方面都有優勢,但隻支援兩個不同的氣門升程,不能無級調節。

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總結:Dual Fast相位無極調節比奔馳Camtronic的兩檔調節優勢更明顯,把節約能耗做到了極緻。

燃燒技術方面,兩者均采用35Mpa高壓噴射方案,在35Mpa高壓噴射技術運用方面,上汽通用是中國市場應用和深度開發最領先的企業,35Mpa也是目前量産車上最先進的技術。

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不同點在于阿凡達1.5T采用側置噴射,而奔馳M254 1.5T采用中央頂置(中置)直噴。但中置噴射以前主要用于20或25Mpa噴射系統中,作用是為了彌補噴射壓力不足可能導緻的燃燒不充分,中置噴油器理論上可以帶來更好的霧化效果,減少汽油直接噴射到氣缸壁面的可能性,同時具備拓展稀薄燃燒的能力。

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但有了35Mpa高壓噴射,中置噴油器布局就不是那麼必要了。而側置油軌相比中央頂置布局難度降低,噴油溫度更低,散熱性更好,同時也降低了發動機重心。

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*奔馳M254中置直噴

總結:兩者都采用了先進的燃燒技術,相同燃燒效果下,阿凡達采用側置油軌布局更有優勢,且加92号油就行,更具有普适性和經濟性。

電氣化技術方面,兩款發動機都采用電控燃油噴射系統、電子節氣門、電子水泵、電控正時系統、電控點火線圈、電控主動碳管泵、全可變機油泵,還有48V混動系統,電氣化程度都很高。

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而主要差別就在48V混動系統布局上,阿凡達1.5T采用P0布局BSG電機,類似奔馳M264的BSG電機布局方案,所謂BSG電機就是将傳統發動機的發電機和起動機進行了一體化設計,發動機和電機之間依靠皮帶傳動。得益于BSG電機相對較大的功率扭矩輸出,發動機啟停相比傳統啟停來說要更加平順。

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而奔馳M254 1.5T采用P2布局ISG電機,ISG(Intergrated StarterGenerator內建式啟動/發電一體機)是奔馳此前6缸發動機上才有的技術,它取消了傳統的皮帶式起動機/發電機,而是将電機安裝在了發動機與變速箱之間,這樣一來,電機不僅能夠當做起動機/發電機,還能用于制動能量的回收,以及在低速狀态下,電機能夠驅動車輛行駛,可提供15kW/200N·m的動力。

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總結:阿凡達的BSG電機優勢在于結構簡單穩定度高,且成本低。而奔馳M254 1.5T的ISG電機,優點是內建度高電機發揮作用更大,例如低速下直接驅動車輛行駛,但目前從市場回報來看,穩定性尚有提升空間。

在制造技術上,奔馳缸體依然采用高壓鋁合金鑄造,但阿凡達1.5T發動機缸體采用航天級别低壓精密砂型鑄造工藝,目前也僅有通用和寶馬在用。

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缸壁處理方面都采用了先進技術。通用采用低密度針刺缸套,相比傳統壓入式缸套,此方案缸套與缸體生産中一體成型(相當于無缸套),結合率和熱傳導率提升15%以上,可以讓發動機更快進入高效工作區。

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奔馳同樣采用無缸套設計,通過NANOSLIDE缸壁鍍膜技術在缸壁噴塗基于鐵-碳合金的納米晶體塗層,替代獨立缸套的同時還可以将活塞環與氣缸壁之間的摩擦力損失比使用傳統灰鑄鐵缸套降低50%,同時也具備非常高的耐磨性,另外還可以降低發動機重量為輕量化做貢獻。

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總結:兩者都采用近乎無缸套設計減輕發動機重量,但在缸體制造技術上還是阿凡達1.5T更先進,缸體一緻性和強度上更有優勢。

阿凡達1.5T是基于通用全新一代VIP智能電子架構設計的,發動機控制系統可以與傳動控制系統、底盤控制系統、車身控制系統等高效互聯互通,而且首次實作了與雲端互聯,采用可聯網ECU子產品,在達到航空級網絡安全互聯的前提下,還可以OTA實作包括發動機底層控制系統在内的更新疊代功能。

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奔馳M254 1.5T雖然結構上電氣化程度很高,但本質上是基于M264架構的進化,也就說隻能實作表層零部件的電氣化改造,而涉及底層的控制軟體并不支援聯網OTA,也就是說隻能通過OBD接口線下更新。

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總結:如果把智能化發動機看作是内燃機的下一個時代,那麼阿凡達1.5T已經做到了,其擁有無限進化可能,使用者能在後期使用過程中持續友善地通過OTA更新獲得更好的性能體驗,而奔馳M254 1.5T還是上一代内燃機,更新潛力有限。

編輯總結:通用第八代Ecotec 1.5T(阿凡達)發動機和奔馳M254 1.5T發動機,整體來看都用到了一系列技術,在1.5T發動機中堪稱“機皇”。參數上兩者分别占據着功率和扭矩之最,但從技術和先進性上看還是通用阿凡達1.5T占優勢,它擁有更極緻的内燃機技術和更先進的電子架構,可實作OTA更新,是一台真正電氣化的智能發動機。奔馳M254 1.5T主要優勢是外部功能零部件的電氣化改造程度更高,特别是48V混動系統,在節能和扭矩輸出方面相對會更有優勢。

(*注:部分圖檔來源網絡)

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