Двигатель GM Ecotec , также известный под кодовым названием L850 , представляет собой семейство полностью алюминиевых рядных четырехцилиндровых двигателей объемом от 1,2 до 2,5 литров. По странному стечению обстоятельств, название Ecotec также применялось как к двигателю Buick V6 при использовании в автомобилях Holden , так и к последним производным DOHC предыдущего двигателя GM Family II ; архитектура была существенно переработана для этого нового приложения Ecotec, выпускаемого с 2000 года. Это семейство двигателей заменило двигатель GM Family II, двигатель GM 122 , двигатель Saab H и двигатель Quad 4. Он производится в нескольких местах, включая Spring Hill Manufacturing в Спринг-Хилле, штат Теннесси , с блоками двигателей и головками цилиндров, отлитыми на заводе Saginaw Metal Casting Operations в Сагино, штат Мичиган .
Название « Ecotec » было принято в 1994 году для нового поколения двигателей Family II (2000 в Северной Америке). Это название уже использовалось для двигателей Opel GM Family II, Family 1 и Family 0. GM намеревалась сделать этот новый Ecotec своим глобальным 4-цилиндровым двигателем, и он уже полностью заменил их линейку OHV I4 .
Двигатель Ecotec представляет собой конструкцию DOHC с 4 клапанами , литым по выплавляемым моделям алюминиевым блоком и головкой (L850 для диаметра цилиндра 86 мм и L880 для диаметра цилиндра 88 мм [ требуется ссылка ] ), предназначенную для объемов от 1,8 до 2,4 л. Разработка началась в 1994 году международной командой инженеров и техников из Международного центра технических разработок Opel в Рюссельсхайме , Германия, GM Powertrain в Понтиаке, Мичиган , и Saab в Сёдертелье , Швеция. [2] Большая часть работ по разработке этого проекта была выполнена Lotus Engineering, Хетель, Великобритания. В двигателе используются алюминиевые поршни и чугунные гильзы цилиндров. Вибрация снижается с помощью двух балансировочных валов .
Первым двигателем в линейке Ecotec Gen I стал Ecotec 2.2 L61, представленный в мае 1999 года.
Текущая линия Ecotec производится в Тонаванде, штат Нью-Йорк . [2]
Этот двигатель также известен как B207 , используемый Saab , и Z20NET , используемый Opel в Vectra C и Signum.
LK9 — это турбированная версия 2,0 л (1998 куб. см) серии L850 (диаметр цилиндра 86 мм) Ecotec, использующая совершенно новую усиленную литой в песчаные формы алюминиевой головкой блока цилиндров и модернизированные внутренние компоненты. Двигатель оснащен пятиопорным кованым стальным коленчатым валом, усиленными шатунами, переработанными поршнями, форсунками охлаждения поршневого масла, перепрофилированными распределительными валами и встроенным масляным радиатором. [3] Выпускные клапаны охлаждаются жидким натрием. Все автомобили, использующие этот двигатель, оснащены системой управления двигателем Saab Trionic 8 (T8), а также переработанным клапанным механизмом. Цепь и шестерни ГРМ также новые, как и система прямого зажигания Saab. Усиления, турбонаддув, промежуточное охлаждение, внутренние детали, двойной верхний распредвал и т. д. были разработаны GM Powertrain Sweden (Saab Automobile Powertrain). Он имеет диаметр и ход поршня 86 мм (3,4 дюйма) и степень сжатия 9,5:1. Максимальная мощность составляет 210 л.с. (160 кВт) при 5300 об/мин и крутящий момент 221 фунт-фут (300 Н·м) при 2500 об/мин. Максимальное давление наддува составляет 12,3 фунта на квадратный дюйм (0,85 бар).
Приложения:
LSJ — это наддувная версия LK9 Ecotec 2.0 L (1998 куб. см) с нагнетателем Eaton M62 Roots-type и промежуточным охладителем «воздух-жидкость» . LSJ разделяет многие из своих компонентов с LK9, такие как: форсунки охлаждения поршней, масляный радиатор, поршни, шатуны, коленчатый вал, масляный поддон, выпускные клапаны с натриевым наполнителем и головка блока цилиндров. [4] Он имеет мощность 205 л. с. (153 кВт) при 5600 об/мин и 200 фунт-фут (271 Н·м) при 4400 об/мин со степенью сжатия 9,5:1 и красной линией при 6450 об/мин. С окончанием выпуска Chevy Cobalt S/C SS и Saturn Ion Red Line, LSJ был снят с производства после 2007 года. В конце 2005 года Brammo Motorsports заключила сделку с GM на Supercharged 2.0 L Ecotec для своего Ariel Atom . Двигатель выпускался в различных вариантах мощности от 205 л.с. (153 кВт) до 300 л.с. (224 кВт).
Двигатель LSJ вошел в список 10 лучших двигателей по версии Ward в 2006 году.
Этот двигатель используется в:
Базовая архитектура Family II была существенно переработана в 2000 году, чтобы стать Ecotec Gen I. В отличие от своего заметно жесткого предшественника, двигатель был разработан для плавности. Двойные валы балансировки в блоке были неотъемлемой частью конструкции, насос гидроусилителя рулевого управления был установлен непосредственно на головке блока цилиндров и приводился в действие впускным распредвалом, корпус водяного насоса был отлит в блоке, а компрессор кондиционера и генератор были установлены непосредственно на блоке без кронштейнов. Корпус масляного фильтра был отлит в блоке со съемной крышкой и сменным бумажным элементом. Он не использовал клапан EGR. Линия Ecotec производится в Тонаванде, штат Нью-Йорк , и Кайзерслаутерне, Германия , а также производилась для Saturn в Спринг-Хилле, штат Теннесси , до прекращения производства Saturn. В Северной Америке этот двигатель заменил двигатели Quad-4 и GM 122 и впервые появился в Saturn L-Series 2000 года . [2]
L61 — это версия 2,2 л (2198 куб. см) с литой алюминиевой головкой цилиндра и блоком; он имеет диаметр цилиндра 86 мм (3,4 дюйма) и ход поршня 94,6 мм (3,72 дюйма) [ 2] и либо степень сжатия 9,5:1, либо 10,0:1. Двигатель имеет длину 665 мм (26,2 дюйма), ширину 642 мм (25,3 дюйма), высоту 655 мм (25,8 дюйма) и вес приблизительно 139 кг (306 фунтов). [2]
Модель Ecotec 2.2 L61 впервые появилась в Saturn LS1 2000 года; Saturn Ion с двигателем L61 также заменил Saturn S-Series с двигателем Saturn .
Существует несколько вариаций стандартного L61. Saturn L-Series 2003 года имеет версию с высокой выходной мощностью, более высокой (10:1) компрессией и более агрессивным распредвалом . Chevrolet Malibu 2004–2008 годов использует версию с электронным управлением дроссельной заслонкой и специальным унифицированным выпускным коллектором и каталитическим нейтрализатором . Версии Malibu и Saturn также используют впрыск топлива без возврата . Saturn VUE 2002 года стал первым североамериканским вариантом L61, оснащенным электронным управлением дроссельной заслонкой , тогда как другие приложения появились только в 2005 году в Saturn ION и Chevrolet Cobalt . В 2007 году была представлена обновленная версия L61 на основе конструкции Gen II.
Нагнетатель и впускной коллектор от двигателя 2.0 Ecotec LSJ можно приобрести в качестве официального комплекта у GM и вместе с модифицированным программным обеспечением в ECM создать версию этого двигателя 2.2 с наддувом.
L61 использовался в следующих автомобилях:
Этот двигатель также использовался на японском рынке в Subaru Traviq , разработанном под маркой Opel Zafira A. [5]
В соответствии с соглашением GM–Fiat двигатель объемом 2,2 л также используется в:
Версия двигателя Ecotec объемом 2,2 л (2198 куб. см) с непосредственным впрыском развивает мощность 153 л. с. (114 кВт) при 5600 об./мин и крутящий момент 162 фунт-фут (220 Н·м) при 3800 об./мин со степенью сжатия 12,0:1 и доступна в следующих вариантах:
Ecotec 2.2 , модель L42 — это версия Ecotec 2.2, предназначенная для работы на сжатом природном газе (СПГ). Он обеспечивает мощность 129 л. с. (96 кВт) и крутящий момент 129 фунт-фут (175 Н·м). Используется в Chevrolet Cavalier 2003–2004 годов .
Турбированный двигатель с непосредственным впрыском (переименованный в Spark Ignition Direct Injection ) Ecotec был представлен в 2007 Pontiac Solstice GXP и Saturn Sky Red Line . В этих моделях двигатель установлен продольно. Рабочий объем составляет 2,0 л (1998 куб. см) с квадратным диаметром цилиндра и ходом поршня 86 мм (3,4 дюйма). Степень сжатия составляет 9,2:1, а максимальный наддув составляет 20 фунтов на квадратный дюйм (1,4 бар), обеспечивая мощность 260 л. с. (190 кВт) при 5300 об/мин и крутящий момент 260 фунт-фут (350 Н·м) в диапазоне от 2500 до 5250 об/мин. Красная линия двигателя составляет 6300 об/мин, рекомендуется использовать топливо премиум-класса. Выпускные клапаны, заполненные натрием, были основаны на технологии, разработанной для силовых агрегатов Corvette V8. Натрий плавится и становится жидким на холостом ходу, что улучшает теплопроводность и отводит тепло от поверхности клапана и направляющей клапана к штоку, который охлаждается циркулирующим в этой области моторным маслом. Системы непосредственного впрыска с приводом от распределительного вала нагнетают давление топлива до 450 фунтов на квадратный дюйм (31 бар) на холостом ходу и до 2250 фунтов на квадратный дюйм (155 бар) при полностью открытой дроссельной заслонке. Блок «Gen II» похож на 2,4 л и также оснащен технологией VVT . Блок Gen II был разработан с использованием данных гоночных программ и компьютерного моделирования. Стенки отверстий и переборки были усилены с увеличением веса на 2,5 фунта (1,1 кг). Рубашки охлаждающей жидкости были расширены для улучшения теплопередачи, что привело к увеличению емкости охлаждающей жидкости на 0,5 литра.
В декабре 2008 года GM выпустила комплект Turbo Upgrade Kit для двигателя LNF, который увеличивает мощность до 290 л. с. (220 кВт) и крутящий момент до 340 фунт-фут (460 Н·м) в зависимости от модели. Комплект продавался по цене 650 долларов и включал в себя перенастроенную калибровку двигателя и модернизированные 3 датчика MAP. На комплект распространяются существующие гарантии GM на автомобили. [6] Давление наддува было увеличено с 18 фунтов на квадратный дюйм (1,24 бар) до 21 фунта на квадратный дюйм (1,44 бар).
Уникальные особенности LNF [7] включают в себя:
Этот двигатель используется в:
Обновленный вариант LNF (также со степенью сжатия 9,2:1) был выпущен в 2008 году, отвечая стандарту выбросов Euro 5. Этот двигатель также известен как A20NHT от GM Powertrain Europe.
Уникальные особенности LDK включают в себя:
Этот двигатель используется в:
LHU добавляет возможность использования E85 flex-fuel в LDK. Этот двигатель также известен как A20NFT от GM Powertrain Europe. Максимальная скорость двигателя указана на уровне 6350 об/мин.
Уникальные особенности LHU включают в себя:
Примечание: двигатель A20NFT в Opel Astra K TCR — гоночный двигатель, в котором оригинальный непосредственный впрыск топлива заменен на многоточечный.
В 2007 году L61 получил множество изменений, которые произошли от LE5 . Он перешел на более прочный блок Gen II и получил пересмотренную головку цилиндров (увеличенные выпускные отверстия) и конструкцию распределительного вала (увеличенная продолжительность работы выпускного клапана). Двигатель также перешел с зажигания с пустой искрой на индивидуальное зажигание катушки на свече ; это заставило переделать крышку кулачка. Он также был переведен на контроллер двигателя E37 с новыми датчиками коленчатого вала и кулачка (заменившими датчик синхронизации, ранее находившийся в кассете зажигания). Эти изменения немного увеличивают мощность и позволяют двигателю соответствовать стандартам PZEV . [11] Степень сжатия составляет 10,0:1.
L61 использовался в следующих автомобилях:
LAP — это версия Ecotec объемом 2,2 л (2198 куб. см), созданная на базе блока Gen II с усовершенствованной головкой блока цилиндров, новой конструкцией распределительного вала, модулем управления двигателем E37, импульсным кольцом коленчатого вала 58X, двойной системой изменения фаз газораспределения, цифровыми датчиками коленчатого вала и кулачка, индивидуальным зажиганием с катушкой на свече, вентилируемым соленоидом стартера, новым датчиком MAP, новыми уплотнениями впускного коллектора, новым элементом масляного фильтра, 32-разрядным компьютером и улучшенными характеристиками выбросов .
Диаметр и ход поршня составляют 86 мм (3,4 дюйма) и 94,6 мм (3,72 дюйма), как у 2,2-литрового L61 . Степень сжатия составляет 10,0:1. Основные особенности, которые отличают его от 2,2-литрового L61, — это регулируемые фазы газораспределения и другие усовершенствования головки цилиндров по сравнению с 2,4-литровым LE5 .
LE8 — это совместимая с E85 версия LAP Ecotec объёмом 2,2 л (2198 куб. см) . [12] Диаметр цилиндра и ход поршня остаются прежними — 86 мм (3,4 дюйма) и 94,6 мм (3,72 дюйма). Степень сжатия составляет 10,0:1, а двигатель может работать как на обычном неэтилированном бензине, так и на E85.
LE5 — это более крупная версия Ecotec объемом 2,4 л (2384 куб. см). Диаметр цилиндра 88 мм (3,5 дюйма) и ход поршня 98 мм (3,9 дюйма) больше, а система изменения фаз газораспределения на впуске и выпуске улучшает крутящий момент на низких оборотах. Степень сжатия составляет 10,4:1. Мощность составляет 164–177 л. с. (123–132 кВт), а крутящий момент — 159–170 фунт-фут (215–230 Н·м). В двигателе используется усиленный блок «Gen II». Шатуны кованые GKN; с июля 2007 года использовался порошковый металл C70.
LE5 также используется в следующих зарубежных моделях:
LE5 или близкий вариант также используется в Polaris Slingshot (анонсирован 27 июля 2014 года) в сочетании с 5-ступенчатой механической коробкой передач и ременным приводом. Slingshot — это трехколесное дорожное транспортное средство с боковым расположением колес, классифицируемое как мотоцикл. [13]
LAT — обозначение, используемое для двигателя LE5 объемом 2,4 л при использовании в мягких гибридных автомобилях BAS компании GM .
LE9 — это совместимая с E85 версия 2,4 л (2384 куб. см) LE5 Ecotec. Диаметр и ход поршня составляют 88 мм (3,5 дюйма) и 98 мм (3,9 дюйма), а степень сжатия — 10,4:1, как и у LE5.
LAF — это двигатель с прямым впрыском объемом 2,4 л. Он использует технологию, основанную на других четырехцилиндровых двигателях GM с прямым впрыском, но с уникальными характеристиками, разработанными для его конкретного применения. Сюда входит степень сжатия 11,2:1, которая помогает наращивать мощность, слегка вогнутые поршни, которые повышают эффективность сгорания, и инжекторы с расходом, специфичным для конкретного применения. [ 14] [15]
LEA — это совместимый с E85 вариант LAF. Диаметр цилиндра, ход поршня и степень сжатия остаются прежними. Максимальная скорость двигателя указана на уровне 7000 об/мин.
LUK похож на LAF, но добавляет систему мягкого гибрида eAssist . Максимальная скорость двигателя указана на уровне 7000 об/мин .
Версия Gen III Ecotec с турбонаддувом и непосредственным впрыском объемом 2,0 л (1998 куб. см) была доступна в Cadillac ATS и Chevrolet Malibu 2013 года . Этот двигатель также доступен в Cadillac XTS и Cadillac XT5 для китайского рынка. Диаметр и ход поршня составляют 86,0 мм (3,39 дюйма), а степень сжатия — 9,5:1. Двигатель использует турбонагнетатель с двойной улиткой с электронным управлением перепускным клапаном/байпасным клапаном, промежуточный охладитель «воздух-воздух», выпускной коллектор из нержавеющей стали с двойной улиткой (1–4, 2–3), рассчитанный на температуру турбины 980 °C (1800 °F), и головку блока цилиндров из алюминиевого сплава (A356T6) с выпускными клапанами, заполненными натрием. [17] Максимальная частота вращения двигателя составляет 7000 об/мин.
Преемник LTG дебютировал в Cadillac XT4 2019 года и Cadillac CT6 2019 года . LSY добавляет Active Fuel Management и систему старт-стоп , отдавая приоритет экономии топлива, а не производительности. Пиковая мощность ниже, чем у LTG, но достигается при более низких оборотах как для мощности, так и для крутящего момента. Диаметр цилиндра составляет 83,0 мм (3,27 дюйма), а ход поршня — 92,3 мм (3,63 дюйма). [18] Этот двигатель используется в некоторых автомобилях GM в США и в качестве стандартной опции двигателя в Китае.
Впервые появившийся в 2013 Chevrolet Malibu и 2013 Cadillac ATS , 2,5-литровый блок Gen III был переработан для снижения шума и вибраций двигателя, а также для улучшения топливной экономичности и крутящего момента на низких оборотах. [17] [19] [20] Планируется, что LCV заменит 2,4-литровый двигатель с непосредственным впрыском во всех североамериканских продуктах GM в течение года. [21] Производство двигателей началось в апреле 2012 года на заводе GM в Тонаванде .
Новая система сгорания, разработанная с использованием фирменного программного обеспечения GM для анализа вычислительной гидродинамики (CFD), отличается более высокой степенью сжатия, что помогает повысить топливную экономичность и имеет улучшенную стойкость к детонации. Двигатель оснащен двумя верхними распредвалами с бесступенчатым изменением фаз газораспределения и фазировкой кулачков с повышенным авторитетом (увеличенный угол поворота фаз), топливной системой прямого впрыска высокого давления без возврата с топливным насосом с приводом от распредвала, выдающим 750 фунтов на квадратный дюйм (52 бар) на холостом ходу и 2250 фунтов на квадратный дюйм (155 бар) при полной нагрузке, впускными и выпускными отверстиями с более высоким расходом в головке блока цилиндров, электронным управлением дроссельной заслонкой и поршнями с масляным охлаждением со струйным распылением. Красная линия двигателя составляет 7000 об/мин.
Балансировочные валы перемещены из блока цилиндров в модуль масляного поддона. Двухсекционный стально-алюминиевый масляный поддон имеет встроенный в поддон узел масляного насоса, приводимый в действие балансировочным валом с более короткой цепью с перевернутыми зубьями. Другие усовершенствования включают цепь с перевернутыми зубьями, приводящую в действие распределительный вал, кованый стальной коленчатый вал, литой алюминиевый фундамент с вставками крышек коренных подшипников из железа, топливную рампу высокого давления с резиноизолированным узлом, акустически экранированную пластиковую крышку впускного коллектора и структурно улучшенную алюминиевую крышку распределительного вала и переднюю крышку. Эти усовершенствования помогли снизить интенсивность шума на 40% по сравнению с двигателем 2,4 л и изменить шумовую сигнатуру на более высокую частоту выше 2000 Гц. Двигатель также использует масляный насос с переменным рабочим объемом и активно управляемый термостат. Прямой впрыск снижает выбросы на 25%, а непрерывное фазирование кулачков устраняет необходимость в системе EGR. Максимальная частота вращения двигателя указана на уровне 7000 об/мин.
Рабочий объем двигателя 2,5 л составляет 2457 куб. см с диаметром цилиндра 88,0 мм (3,46 дюйма) и ходом поршня 100,8 мм (3,97 дюйма). Степень сжатия составляет 11,3:1.
То же, что и LCV, но оснащен системой управления подъемом впускного клапана (IVLC), которая обеспечивает двухступенчатый регулируемый подъем клапана в дополнение к непрерывному регулируемому времени. Непрерывно управляемый блоком управления двигателем , коромысло клапана переключается между профилями высокого и низкого подъема на распределительном валу, приводимым в действие масляным регулирующим клапаном через двухпоточный стационарный гидравлический регулятор зазора , что позволяет устанавливать подъем на 4,0 или 10,5 мм. [26] Он также оснащен системой старт-стоп . Максимальная частота вращения двигателя составляет 7000 об/мин.
На Tech Show Torino 2008 компания GM Powertrain Europe анонсировала режим без зажигания HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) для версии с прямым впрыском двигателя объемом 2,2 л. [27] Версия HCCI оснащена двухступенчатым регулируемым подъемом клапана с изменяемой фазой газораспределения и усовершенствованным ЭБУ с датчиками давления в цилиндрах, использует цикл сгорания обедненной смеси, аналогичный циклу дизельного двигателя , и, как утверждается, дополнительно снижает расход топлива на 15%. [28]
