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為擊敗渦輪增壓而生的GM 2.7L TurboMax Engine

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道朗格在中國推出的雪佛蘭Tahoe、GMC Yukon搭載了一款代號為L3B的2.7T引擎,這款還有另外一個名字--2.7L TurboMax Engine。

TurboMax是通用汽車打造的全新動力品牌,相比較Ecotec家族,TurboMax參考了通用旗下輝煌的DuraMax。相愛相殺的美國三大,TurboMax主要的競爭對手是福特的EcoBoost、克萊斯勒的Hurricane。


L3B首次應用是2019款雪佛蘭Silverado和2019款GMC Sierra,這是兩臺全美都非常知名的全尺寸皮卡。隨著兩款產品進入2022年的改款,通用汽車對L3B進行了一次更新,提升剛度、強度,改善噪音、震動和NVH,使其最大功率達到223kW@5500rpm,最大扭矩達到500Nm@2000-3500rpm,成為最強性能版本。

對此,通用汽車表示,2019年開始L3B已經在市場上證明了可靠性和穩定性,這使得通用汽車開始研究性能提升,并推出了現在的版本。目前,通用汽車服役的一共有兩臺2.7T引擎,基礎版本L2R,性能版本L3B,兩者在部分硬件上存在不同,基礎版無法通過軟件升級得到L3B的動力。

受到市場對L3B的正向反饋,通用汽車已經考慮在集團內部大力推廣該引擎,除全尺寸皮卡,未來中型皮卡也會搭載,同時也是凱迪拉克CT4參數圖片)-V的唯一引擎。?


L3B的由來,一方面是全球逐漸嚴苛的排放法規,通用汽車決定開發一款取代3.6L V6 LGX、3.6L V6 LGZ 以及 4.3L V6 LV3的渦輪增壓發動機 ;一方面考慮到皮卡尤為注重低扭、拖拽,加之美國用戶對傳統大排引擎的習慣,通用汽車決定開發一款解決渦輪遲滯的渦輪增壓發動機。

這種需求使得L3B的開發與其他渦輪增壓發動機完全不同。通用汽車工程師坦言,傳統渦輪增壓發動機希望通過減小體積,降低機械摩擦損失,追求更好的經濟性,在單氣缸排量上努力恪守0.5L最優單缸的標準——因為此時燃效最優,但這些都不是通用汽車考慮的重點,L3B是一臺逆渦輪增壓發動機思路而開發的渦輪增壓發動機,L3B的使命是「干掉渦輪增壓」。


最終,L3B的體積并不遜于傳統的V6引擎,在雪佛蘭Tahoe引擎艙里,原本裝下一臺小缸體的V8引擎綽綽有余,對這臺引擎反而有點捉襟見肘,完全沒有小型化的意思,與此同時,0.675L的超大單缸已經嚴重背離了0.5L的最優單缸。

通用汽車解釋道,其他渦輪增壓發動機的心臟是缸體,而L3B的心臟是渦輪,通用首先設計了渦輪,為了渦輪又去設計了缸體、缸蓋和下底殼,核心是降低渦輪遲滯。

L3B的渦輪由博格華納提供,采用了57mm的渦輪扇葉和雙渦管的設計,對應1-4、2-3兩組排氣,一對獨立的腔室由對應兩個氣缸產生的廢氣,降低相互干擾、提升預熱速度同時提高流速,提升了傳統渦輪增壓器的性能和效率,具有更快的響應和增強的低扭。


電控廢氣旁通閥為渦輪增壓器提供更加精準的增壓壓力,以實現更平穩、更一致的性能。渦輪增壓器的加壓加熱空氣在進入發動機之前通過熱交換器 泵送,充氣溫度可以降低約 74 攝氏度,為燃燒室注入更涼爽、更稠密的空氣。

為了擁有足夠的廢氣,通用汽車決定開發超大單缸,加大氣缸排出的廢氣量,讓他們匯聚成一個有力的拳頭,重重的捶打渦輪,以提升響應性。

開發L3B時,通用汽車確立了新一代引擎的開發思路——「單缸最優」,通過優化燃燒室參數設計,輔以改進的噴油系統與空氣系統設計/控制參數,經過「尋優」得到最佳的單缸參數組合。

「單缸最優」起初以4.0T的V6引擎為基準展開,率先開發了2.7T四缸引擎。稍微有些遺憾的是,通用汽車在2022年停止了基于L3B開發六缸引擎的計劃,轉而開發一款更加小巧的2.5T渦輪增壓發動機,依然是最優單缸 ,將來C1橫置平臺有望采用,別克昂科雷有計劃在2025年搭載這臺引擎匹配8AT變速箱。這是后話。


L3B開發之初專為皮卡研發,通用汽車認為只有低渦輪遲滯,盡早釋放扭矩,才能幫助用戶在低速下拉著房車、游艇、樹木、貨物翻山越嶺。美國媒體一遍遍用各種實證來證明該款引擎的強大實力,然而通用汽車也希望用戶可以在乎這臺引擎在各種工況下的可靠性。

L3B的缸體和缸頭由鋁合金鑄造而成,配備具有 VVT 和 VVL 技術的 DOHC 氣門機構,創新性采用了雙頂置凸輪軸氣門機構,通過三段式可變凸輪軸滑動實現主動閉缸技術。這套機電可變凸輪軸與可變氣門正時系統相輔相成,L3B可以實現四缸性能、四缸經濟以及兩缸超級經濟三種模式,為此該技術也被稱為Tripower可變氣門管理技術,被廣泛應用在上汽通用的2.0T LSY發動機上。

L3B與LSY發動機共平臺,所采用的閉缸技術與通用旗下小缸體V8引擎不同,前者的閉缸技術的可靠性領先非常之多。

主動閉缸技術是美國引擎的一大特點,也是通用汽車最早發展的一項技術。通用對該技術的驕傲程度,讓他們推出了凱迪拉克V8-6-4(雖然...但是...這臺車的故事有點多)。記住,不是所有地區都會發展主動閉缸技術,主動閉缸技術只會出現在幅員遼闊、長途駕駛盛行的地區,工況穩定、功率恒定,發動機進入兩缸模式,理論上可以節省15%的燃料。


L3B采用了鏈條傳動,鏈條具備拉伸性低、摩擦力低的特點。一般鏈條受損主要來自潤滑不夠和負載過大,L3B上有一個專門設計張緊器,內部有特殊設計的小型泄壓閥,會主動調節鏈條,確保不會拉伸、不會過載。L3B上有非常多類似的設計,這些小的設計共同為引擎的可靠性保駕護航。

L3B有一個非常有趣的電動水泵,內部是一個600W的電機。通用汽車考慮到L3B的主要場景是皮卡,如果車輛長期高性能運作,比如爬坡、載物、拖拽,發動機會進入非常高溫的狀態。傳統水泵通常與發動機曲軸連接,遇到紅綠燈、停車,發動機轉速降低,水泵泵送的冷卻液流速也會隨之降低,而此時發動機依然需要全力的散熱。L3B的電子水泵就可以解決這個問題,哪怕是駐車,依舊可以全力提供散熱,反之當發動機預熱時,電子水泵也可以主動降低熱量,幫助發動機加快預熱,減少熱量損失。


電動水泵是通用皮卡引擎的首創, 消除了傳統發動機驅動水泵帶來的寄生阻力,提高了發動機的性能和效率,還可以實現持續的座艙加熱,即使發動機進入啟停狀態。集成式排氣歧管,可利用廢熱,加快發動機和變速箱預熱速度,實現更快的渦輪增壓響應。機油濾清器供給的機油首先經過渦輪,渦輪可以一直得到干凈、涼爽、新鮮的機油。

L3B的所有元件都是為滿足皮卡環境中的渦輪增壓性能需求而設計的,與 Silverado 久經考驗的 V8 發動機一樣享受嚴格的耐用性標準。

為了支持渦輪增壓帶來的高氣缸壓力,曲軸和連桿由鍛鋼制成,活塞由堅韌的鋁合金制成,帶有鑄鐵環槽嵌件,球墨鑄鐵的內襯——這是目前能買到的最好的材料。通用汽車拆解了一臺經過暴力測試過的L3B,測試過程幾乎全部是全功率、全扭矩等最惡劣的情況,使用強度超過99%用戶,結果就是平衡軸嶄新如初,內襯光潔如新,幾乎沒有痕跡。


判斷引擎是不是老美開發的一個非常至關重要的點就是,挑不挑油。老美自己做的引擎往往在燃油標號上非常地道,最便宜的油爆發最強的動力,如果遇到一臺通用汽車需要使用95#汽油,那就一定是通用歐洲的產品了。

最后,L3B引擎是目前通用皮卡系列引擎里耐用度最高的一款,也是最被低估的一款引擎,是通用汽車未來的絕對助力,其最大的賣點是耐用性,因為耐用性太好,這臺引擎現在的功率遠遠稱不上壓榨。

與此同時,這也是目前引進到中國最合適的引擎,不需要閹割動力就能通過國六,而對應的V8版本無一例外都會降低功率,比如同樣引進的Ford Mustang Dark Horse,動力夠用、保養成本低、耐用度高。說真的,倘若引進6.2L V8和3.0T柴油,葉公好龍者叫好,真車主或許會一肚子苦水。

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