高效/性能兼得 上汽全新2.0T发动机解析

1燃烧及配气系统[汽车之家 发动机技术]   中国品牌近些年在发动机技术上的进步有目共睹：从之前逆向甚至直接采购现成的发动机总成，到开始正向自研，如今已经逐渐赶上了世界先进水平。作为“传统”汽车上最为复杂，技术含量最高的零部件，发动机先进与否，很大程度上代表了这家企业的技术实力。由于政策引导和旗下产品定位的关系，目前大部分中国品牌企业都将注意力集中在了1.5T发动机的研发上，近些年也不断涌现出了不少表现出色的机型，而至于排气量2.0L甚至更大体量的发动机，则是下一阶段不少企业研发的重点。此次上汽就向我们展示了旗下“蓝芯”系列发动机的第二代产品，搭载在iMAX8上面的2.0T发动机，接下来我们就看看这台发动机有何过人之处。

30秒了解上汽新款2.0T发动机亮点：1、2.0T发动机系上汽“蓝芯”系列发动机第二代的首款产品，达到了国VI（b）的排放标准；2、在诸多新技术的加持下，热效率达到了39.52%，同时兼顾了动力性能；3、发动机采用了米勒循环、可变气门升程、350Bar直喷、平衡轴以及轻量化和静音设计，综合性能突出。“蓝芯”是上汽自主研发发动机序列的名称，第一代“蓝芯”产品诞生于2015年，当时的MGE与SGE系列发动机是上汽与通用联合开发的产品，因此在技术上与通用系产品设计理念类似。诸如采用了中置直喷结构、双VVT、铝合金缸体等等。关于第一代MGE发动机，我们也做了细致的解析，有兴趣的读者可以看这里：8秒破百的底气 解析上汽2.0T发动机。而此次亮相的第二代“蓝芯”发动机，则是上汽发动机研发团队自2016年起，从零开始完全自主研发的，并且如今许多先进的发动机设计理念在这台发动机上都有体现，从发动机参数上来说也做到了同级别的第一梯队，尤其是如今业内和消费者都十分关注的热效率上，这台发动机最高达到了39.52%。除了尚未量产的广汽2.0ATK之外，它可以说是目前量产热效率最高的2.0T汽油发动机。

上汽全新一代2.0T发动机主要技术参数结构形式直列四缸缸径×冲程（mm）82.5×92.9排量（mL）1986压缩比11.5最大功率（kW/rpm）172/5000~5500最大扭矩（Nm/rpm）360/1500~4000最高有效热效率39.52%排放标准国VI（b）能达到这样的数据一方面得益于如今供应商体系的技术进步，更重要的则是研发团队对于发动机设计的挖潜。首先在基本理念上，这款发动机采用了VVL（可变气门升程）技术配合11.5的高物理压缩比，来实现米勒/奥托循环的切换，在废气涡轮增压技术的加持下，实现了高热效率与高动力输出兼顾的效果。而这样的理念与如今在大众及奥迪车系上广泛使用的EA888 3B系列（也就是低功版2.0T）发动机不谋而合。当然，在参数上上汽的这款发动机更胜一筹。发挥出每一滴燃油的能量米勒循环是近期在涡轮增压发动机上广泛使用的一项技术手段。它通过改变进气门关闭时间，来降低发动机在进气阶段的进气量，从而实现实际压缩比小于物理压缩比，而在做工阶段气缸膨胀比不变，这样一来就能够显著提升燃油效率。

换言之，我们也可以将这套系统理解为另一种可变压缩比技术，不过VVL系统改变的是实际压缩比而已。业内将这样的方式称为深度米勒循环，即通过气门升程可以控制发动机的负载，在米勒循环下，节气门可以尽可能保持最大开启状态，从而降低发动机的泵气损失，进一步提升了效率。

另外提升热效率的有效方式则是有效控制气缸内混合气体的燃烧。上汽这款发动机首先采用了来自博世的350Bar高压燃油直喷系统，这也是如今国内先进发动机的标准配置。它可以实现更好的燃油雾化效果，并且高压油轨由上一代MGE发动机的顶置结构改为了侧置，这样做配合经过改进的进气气道以及燃烧室结构，可以更好地实现高滚流比，从而实现高速燃烧来提升燃油的利用效率。此外，相比顶置直喷系统，侧置系统显著减小了发动机汽缸盖的宽度，更有利于实现小型化和轻量化。

之前业界对于侧置直喷系统的诟病在于喷油嘴可能将燃油喷向气缸壁出现“湿壁”现象，一方面不能完全燃烧，另一方面气缸壁上的油滴有可能窜入曲轴箱内，出现机油稀释的问题。上汽工程师表示，通过350Bar高压直喷系统可以实现更好的燃油雾化效果，避免大的油滴吸附在气缸壁表面；另一方面通过精心设计验证喷油嘴的角度，也可以有效避免湿壁现象，而相比顶置喷射结构，侧置喷射结构利大于弊。

2减磨降噪技术目标：为发动机“减负”提升发动机热效率，另一个重要的手段则是降低发动机运动部件的摩擦：一方面降低摩擦副的摩擦系数（可以理解为接触面更光滑），另一方面则是让发动机尽可能地“瘦身”。

另外减少发动机不必要的负载，降低各种附件对动力的消耗也是如今提升燃油效率的有效手段之一。

高效燃烧，配合更低的运转阻力，都是从点滴提升发动机燃油热效率的技术细节。一般来说，发动机热效率越高，就意味着整车的油耗越低，当然这也同发动机高效区间宽泛与否以及传动系统效率、整车行驶阻力等因素有关。据上汽发动机工程师透露，这款发动机相比目前国际上先进的同类机型燃油高效区间更加宽泛。营造发动机的“高级感”相较1.5T发动机而言，排量更大的2.0T发动机往往会装载于定位更高的车型上，这些车型的消费者往往对于驾乘感受，或者说车辆本身的“高级感”有着更加严苛的要求。而对于内燃机这样一台时刻靠“爆炸”来获取能量的机器而言，如何它的降低振动和噪音就是一项复杂的挑战。

此外，在噪音容易扩散的部位，还采用了阻尼钢板进行封装。阻尼钢板由三层材料贴合而成，上下两层为钢板，中间层为具有弹性的高分子材料，可以有效阻挡噪音传递。

全文总结：内燃机自诞生至今已经有超过140年的历史，坦白讲如今内燃机的各项技术已经不会再有质的飞跃，所以对于如今的发动机研发来说，就是一个精益求精吹毛求疵的过程，是一项十分枯燥而繁琐的工作。得益于如今供应商体系的技术发展，搭载上各类先进的零部件并不难，但是正如上汽发动机工程师所言，难的是对于各类技术整合以及协同标定的技术，没有长年的技术和经验积累是无法完成的。（文/图 汽车之家 王兴宇 部分图片来自于上汽官方）