长期以来，判断汽车发动机优劣的指标只有三个：动力咋样、是否省油、用着不坏（现在得再加上第四个：排放是否达标）。其中，动力强弱和省油与否，我们都常听到相关的评价。比如动力，大家就经常听到最大功率、最大扭矩。再比如省油能力，我们也常以百公里油耗的来说明高下（严格意义上来说，这里的省油考察的是整车，发动机只是其中的一个环节）。即便是后加上的排放性能，我们也有欧标、美标和国标来判断。

唯有是否用不坏，可靠性高不高，和我们比较遥远，并不常听到什么数据能够准确的告诉我们，一款发动机到底可不可靠。但实际上，它又是和我们密切相关的性能指标。那么，在工程上，发动机的可靠性是如何判断和确保的呢？

▲ 通用1.0T/1.3T 全新一代Ecotec增压发动机

前几天，《予墨Auto》前往山东烟台，听了上汽通用关于其全新一代Ecotec发动机讲解，还参观了其发动机生产线，对此有一些心得，今天和大家分享。

可靠性：一项全员参与的大工程

懂点汽车的人都知道，现在的整车生产厂商，都可以说是汽车集成生产商了。一般情况下，除了发动机和车身由自己生产之外，其余的零部件，均由外部采购。即便是变速箱这样重要的部件，自己研发和生产的汽车厂商，也并不多见。通用、奔驰、本田等，一个手就能数得过来。

而现在整车厂生产发动机，其模式也已经和造整车相类似。围绕发动机，基本只有缸体、缸盖这样的「铸造+机加工」部件，才由自己生产。而其他的发动机零部件，几乎都是依靠采购而来，然后在自己的发动机总装线组装起来。

因此，汽车发动机的任何一项性能，都是一个非常大的系统工程，需要供应商和整车厂商的全员、全流程的参与。那具体到上汽通用最新引入的全新一代Ecotec发动机的可靠性上，它们又是如何协作互助，并最终实现了可靠性目标？

可靠性保证第一步：引入新技术

一台发动机的可靠性，严格意义上来讲，是研发和设计出来的。很多人看一台发动机的新技术，往往都集中于提高动力性、经济性的技术，其实，为了可靠性而引入的新技术，同样具有很高的技术含量。

▲ Ecotec增压机活塞总成

上汽通用引入的全新一代Ecotec发动机，新开发的DLC(Diamond Like coating) 类金刚石涂层低张力活塞环，使用了目前全球最先进的无氢DLC涂层工艺。其优势是相比常用的PVD图层，具有了更高的硬度（提升100%）和耐磨性（提升80%）。这种活塞环，在20万公里耐久测试之后，涂层磨损量只有0.5u（u是英制单位，1u=0.025微米）。

再比如，在冷却系统的设计上，这台发动机就有很独到的地方——采用了横流式冷却，而传统设计一般都是纵流式冷却。这两者的区别，我们可以用并联和串联来理解。横流式冷却，是指冷却液分流之后同时通过各缸，而纵流式则是冷却液逐个通过每个缸。横流式的好处显而易见，它能够保证各个缸的温度更加均匀。而纵流式在依次通过时温度越来越高，每个缸的冷却效果就不一样。冷却效果越好，发动机的可靠性越好。

正是因为这些新技术的应用，才是全新一代Ecotec发动机可靠性得以保证的源头。

但是，并不是有了这些新技术加入进来，发动机就真的可靠了。它还需要经过一个验证-优化、再验证-再优化的过程。过去，这个工作必须完全由制造实体发动机来辅助完成，但现在不一样了。

可靠性保证第二步：CAE分析的初步验证

CAE，英文全称是Computer Aided Engineering，直译过来就是计算机辅助工程。它是什么概念呢？通过在计算机上建立发动机的模型，输入发动机的工作状态参数，通过计算机模拟发动机实际运行的过程，来初步判断发动机各项性能是否靠谱。可靠性，当然也是CAE分析的一项重要工作。

▲ CAE分析示意图（来自网络）

上汽通用介绍，在全新一代Ecotec发动机初期研发中，共进行了上百项累计上千轮次的CAE分析。从而初步确保了发动机的可靠性。

不过在墨哥看来，数量上的积累其实还并不是最重要的，最重要的是——是否有足够的经验和数据积累，让这种计算机模拟，在最接近现实状态下的运行。而且我觉得，这才是体现一家车企研发实力的重要指标。在这方面，通用汽车无疑更具有优势。

可靠性保证第三步：优质供应商的贡献

一般情况下，CAE分析结束之后，就会生成对发动机各个零部件的细分可靠性要求，并将此要求输入到供应商那里。和整车厂一样，优秀的供应商，具备判断、分析和生产出符合要求的零部件，并能保证其品质的稳定性。

所以，在全新一代Ecotec发动机的可靠性上，那些重要的零部件供应商功不可没。解析会上并没有说明有哪些零部件供应商，但这并不能掩盖它们的功劳。

可靠性保证第四步：严苛的实机测试

当自产和外供的试制零部件全部集中过来，发动机可靠性最最重要的环节就来了——装成整机，上实验台架测试。

▲ 发动机台架测试（来自网络）

作为通用汽车全球研发中心之一，上汽通用泛亚汽车技术中心里，有十几个发动机测试实验室一字排开，全新一代Ecotec发动机的先祖们，就被送往各种发动机实验室，进行各种惨无人道、昼夜不停的测试。有在不停的启动、停机循环的；有在一直不停机运行的；还有些发动机更「倒霉」，冷却液不断在-30度到+100度之间快速切换的，相当于一会把你扔到冬天的哈尔滨，一会又给你挪到夏天的海南岛......

总而言之，就是各种折腾，就看你啥时候出问题，出什么样的问题。一旦出了问题，接下来就是分析、解决、再测试。

根据上汽通用的介绍，全新一代Ecotec发动机一共制造了原型机367台，进行了66项系统性的测试，累计超过700万次启停、累计测试了698天......

经过了这么多的折磨，全新一代Ecotec发动机基本上就算是定型了。不过，这还不是测试的结束，因为它还要面临新的考验。

可靠性保证第五步：整车测试

纵然有了CAE模拟分析，有了发动机的台架测试，但是它还仍然不是我们使用时的最真实运行状态，所以它还要被装到整车上，进行新一轮的测试。

在最炎热的吐鲁番，检查自然环境中最高温的情况下，发动机是否能保持稳定的运行，不开锅；在最寒冷的黑河，检查自然环境中最低温的时候，发动机是否能顺利的启动和运转；在空气最稀薄的高原上，检查它在进气量不足时，是否能正常运行。

只有顺利通过了这些测试，Ecotec发动机，才算是真正确保了它的可靠性了，实现最终的量产了。

可靠性保证第六步：智能生产及质量追溯

一般情况下，有了以上这五步保证，只要每一步都做得到位，发动机的可靠性都已经有了比较高的保证。但我们都知道，即便测试多么严苛、做了多少轮，它在后续的生产和使用中，仍然可能会出问题。

咋办？上汽通用是这么干的：

▲ 烟台Ecotec发动机生产线

首先，通过设计先进的生产工艺，引入自动化的精确设备，最大程度的确保生产的一致性，至少要保证，不会因为生产而出现问题。

▲ 二维码给数据收集提供了接口

其次，建立大数据收集和预测系统，实现生产时的质量预警和追溯。通过对零部件质量、生产设备的运行进行监控和数据收集，用数字模型来进行质量预警。通过全线照相系统记录生产状态，做到一旦出现问题，及时追溯到问题源头，进而尽快反馈到零部件供应环节、研发环节、测试环节以及生产环节，迅速联动响应，解决问题。

如此以来，就形成了一个生产上的质量控制闭环。

结 语

总而言之，发动机的可靠性，是一个系统性的、全员参与的大工程。对大的汽车厂商来说，除了上汽通用在生产环节的高度自动化及质量追溯这一点之外，之前的流程基本都是如此。而通用汽车的优势则在于，多年积累的经验、数据，让以上提到的每一步，都能够做得更到位，更可控。并最终让全新一代Ecotec发动机在保证性能的同时，又更加可靠。