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先進燃燒技術提高2007 年 Pontiac Solstice GXP的動力和效率
AUTONET記者：編輯組(01/09/2006星期一)
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通用汽車於 2007 年 Pontiac Solstice GXP 中引入 Ecotec 2.0 公升渦輪增壓引擎，使其成爲通用汽車在北美市場推出的首例安裝直接噴射式引擎的車型。
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汽油直接噴射技術可使 Ecotec 引擎產生更多動力，同時保持小排量多點式噴射引擎較低的燃油消耗水準。其輸出功率為 260 匹馬力（194 千瓦），扭力為 260 磅-呎（353 牛米）* ，成爲通用汽車有史以來特定輸出功率最高之引擎：每立方英吋排量2.1 馬力（130 匹馬力/97 千瓦每升），並是 Ecotec 全車系所配備之最強勁引擎。
可變氣閥正時以及中冷式 twin-scroll 渦輪增壓系統被用來優化 Ecotec 2.0 公升渦輪引擎的性能。該渦輪增壓引擎由 GM Powertrain 在美國和歐洲的全球資源開發，借鑑了歐洲某些汽車應用的自然進氣式 Ecotec 2.2 公升直接噴射引擎技術，以及已經在生産的 2.0公升渦輪增壓引擎技術。
使用直接噴射，燃油直接輸送到燃燒室，使空氣/燃油混和氣燃燒更加徹底。特別是以普通速度定速行駛時，與傳統多點式噴射燃燒系統相比，可以更少的燃油輸出同等功率。
Ecotec 2.0 公升渦輪增壓引擎助理總工程師 Ed Groff 認爲：「直接噴射技術與渦輪增壓技術配合默契，可兼顧動力和燃油效率兩方面。」「Ecotec 2.0 公升渦輪引擎輸出的功率與 V-6 引擎接近，但其體積更小，更有效率– 並且其驅動感覺只能形容為：非常好。」
帶輕量渦輪機的 dual-scroll 渦輪增壓引擎幾乎能提供瞬時動力，空對空中冷系統利用降低入口溫度提高引擎之性能。雙凸輪軸正時成爲渦輪增壓系統之搭檔，因其能優化氣閥正時，以較低的轉速獲得更佳渦輪反應，並能迅速達到扭力輸出。
Ecotec 2.0 公升渦輪增壓引擎採用更強勁的 “Gen II” Ecotec 引擎缸體，其設計來源於賽車體驗，以便支持不斷增加的馬力和扭力。加大汽缸體艙壁（與主軸承蓋連接的部分）及缸徑壁，使其更堅固。引擎的其它部分也得到加強，從而加固引擎結構；水套加深，以增強冷卻能力；缸徑圓度也得到改進。於 Pontiac Solstice 跑車中首次亮相的 2.4 公升 Ecotec 引擎也採用這種構造。
Ecotec 2.0 公升渦輪增壓引擎的亮點包括：
• 鋼機軸
• 鍛造連桿
• 鍛造 oil-galley 活塞
• 活塞冷卻油噴嘴
• 9.2:1 壓縮比
• 帶鈉冷排氣閥的鋁合金汽缸蓋
• 高壓引擎驅動燃油泵
• 可變壓力燃油分供管
• Dual-scroll 渦輪增壓機
元件包括鋼機軸、鍛造連桿和鍛造活塞，這些都是高強度元件，能使引擎強度更高，更耐用。 活塞冷卻油噴嘴朝向oil-galley 活塞，可降低活塞溫度。該系統不斷提供壓力給油，潤滑和冷卻活塞，減少引擎以更高動力水準工作時的摩擦和噪音，提高引擎耐用性。為加強燃燒，活塞蓋採用碟形，可將燃油噴射到火花塞。
為適應直接噴注系統，Ecotec 2.0 公升渦輪引擎採用特殊的氣缸蓋和進氣歧管。汽缸蓋含有可裝載噴油嘴的地方-如果是多點噴射引擎，噴油嘴一般裝在進氣口或進氣歧管。高壓油泵將燃油傳送到可變壓力燃油分供管。燃油通過高精度多孔噴油嘴進入燃燒室。油泵、燃油分供管壓力、燃油噴射正時以及噴射持續都由引擎控制模塊控制。燃油就是以這種方式計量並以噴霧方式輸送。
除了噴油嘴安裝點以外，汽缸蓋還有普通閥口和燃燒室設計，不過二者都經過優化以適應直接噴射和高壓力。鈉冷排氣閥和不銹鋼排氣歧管都是耐用元件，其設計使之能承受引擎的高性能表現。
獨特的汽缸蓋、燃油系統、活塞、進氣歧管、以及 dual-scroll 渦輪增壓機是 2.0 公升渦輪增壓引擎區別於 Ecotec 引擎系列的主要組成部分。Mobil 1 合成機油引擎由原厰安裝。合成機油的選擇主要依據其降低摩擦的能力和高溫下的性能表現。
直接噴射的工作原理
汽油直接噴射與普通引擎燃油的傳送程式不同，它直接將燃油傳送到燃燒室，燃油在燃燒室與吸進的空氣混合。 普通燃油噴射引擎的燃燒程式是，空氣和燃油在進氣口或進氣歧管混合，而不是隨後在燃燒室混合。直接噴射是將燃油導入點不斷移近燃燒室位置以增強控制的結果。
使用 Ecotec 2.0 公升渦輪增壓引擎，燃油從進氣衝程直接導入燃燒室。當活塞靠近上止點時，油氣混合體經火花塞點火，因此得名直噴 (SIDI)。噴油嘴位於進氣口下方。SIDI 可以幫油氣混和體「痩身」– 更少燃油、更多空氣 – 即使是在全力驅動的時候。與使用普通燃油噴射方式輸送燃油相比，SIDI 還可容許稍高的壓縮比。結果，在部分和完全節氣時，燃油能以較有效的方式消耗。該引擎使用普通火花塞，和其它 Ecotec 引擎類似。
該引擎使用高壓，防回流燃油系統。採用高強度不銹鋼油線向可變壓力燃油分供管供油。與普通燃油噴射引擎相比較，直接噴射引擎需要的油壓更高，同時還要使用引擎驅動的高壓油泵供應高達 1,276 psi (150 bar) 壓力。該系統會自動調節油壓：在空轉的時候，油壓大約為 752 psi (50 bar) ，而在節氣門完全打開時，油壓也相應調高。凸輪軸驅動高壓油泵與普通的附裝於燃油箱的輸油泵搭配使用。
直接噴射的精准燃油輸送能使燃油更完全燃燒，從而可以減少廢氣排放，在低溫啓動時尤其如此，因爲引擎排放的廢氣多數來源於此。與此同時，直接噴射還允許引擎採用更多的壓縮比，這對降低油耗產生積極影響。在某些動力標準下，與大排量自然進氣引擎相比， SIDI 引擎能為汽車帶來更顯著的燃油經濟性。
渦輪增壓系統
若一台獨特的雙 scroll 渦輪增壓引擎與空對空中冷系統搭檔，最大能提供約 20 psi (1.25 bar) 動力加強型壓力。
如果從引擎延伸到渦輪殼的雙排氣通道將廢氣導入渦輪機，雙 scroll 渦輪增壓引擎幾乎能即時作出反應。這能縮短滯後時間，或者能在低轉速的情況下逐漸上公升。
Groff 說：「採用這種系統，您幾乎感覺不到滯後。」「節氣門能立即作出反應。引擎工作起來就像一個大號排氣量式引擎。」
渦輪增壓機應與引擎的排氣量和性能目標搭配。 它由空對空中冷系統支持，該系統利用熱量交換機吸入新鮮空氣，並使用該新鮮空氣降低被渦輪增壓機擠進進氣系統的壓縮空氣的溫度。進口溫度被降低約 212 度（100 攝氏度），從而提高性能：因爲冷空氣密度更大，能優化燃燒。
雙凸輪移相
Ecotec 2.0 公升渦輪增壓引擎的機軸相位可支持不斷變化的進氣和排氣正時。他們還裝備了凸輪位置感應器，以便引擎控制模塊準確控制氣閥正時。機軸和凸輪軸位置感應器都是數字感應器。特別為該引擎配備全新引擎控制，用以感應和控制引擎性能參數。
可變進氣和排氣正時可與汽油直接噴射和渦輪增壓系統合力工作。凸輪移相引起的可變引擎正時允許燃燒過程優化。同樣，低轉速時發生的氣閥「重疊」也可以利用控制器加快渦輪機的反應得到調整，使動力輸出更順暢。
Ecotec 系列引擎之特點
Ecotec 2.0 公升渦輪增壓引擎在全球平臺的基礎上建立，最初設計了多種性能和燃燒能力。Gen II 缸體能支持引擎的高性能需求，但它只是原有 Ecotec 構造的加強版。比如油泵就和所有其它 Ecotec 引擎使用的一樣。其最初設計目標是為了支持將來應用高性能引擎。
「到目前爲止，2.0 公升渦輪增壓引擎代表 Ecotec 性能的巔峰，我們目前還在計劃加強該引擎。在剛開始開發 Ecotec 引擎時，有關其性能的基本工作都是在設計室的桌子上完成的。」Groff 說。 「前期工作和想象力豐富的引擎設計不斷幫助通用汽車對全球市場需求做出更快更準確的反應。」
Ecotec 系列的新成員還具備以下特點，有助於打造 Ecotec 引擎的聲譽，即耐用和尖端：
• 雙頂置式凸輪軸 (DOHC) 和每個汽缸四個氣閥
• 雙反轉平衡軸提供順暢操控
• 電子節氣門控制
• 低摩擦力、帶液壓氣閥間隙調節器的滾柱指輪隨動氣閥動力
• 凸輪軸使用的低維護鍊傳動
• 58X 機軸定位
• 直接加載的附件，可降低或消除正常渠道的噪音和振動。
• 加裝全循環變速箱，降低噪音和振動
• GM Oil Life 機油壽命系統可以降低幾油更換的頻率
• 創新的澆注式機油濾清器，可使您免於爬到汽車底下更換機油，也可避免扔掉還留有用過機油的濾清器
至於 Ecotec 系列的其它引擎， 2.0 公升渦輪增壓引擎亦有與之相配的優質性能，確保操控順暢、寧靜，其中包括聚合物凃層和為活塞設計的裙邊，以降低低溫啓動時發出的噪音。同時還使用了自動液壓張緊器，使正時鏈保持最優綳緊狀態，降低噪音和振動。
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