通用2.8L Duramax柴油发动机在中型货车上的应用

根据美国能源局的官方评估数据，在北美销售的所有皮卡车型中，2016款雪佛兰Colorado和GMC Canyon的燃油经济性最高——高速公路油耗31 mpg(7.58L/100KM)，城市油耗22 mpg(10.62L/100KM)，综合油耗25 mpg(9.41L/100KM)。这两款车型都搭载了通用2.8-L Duramax四缸涡轮增压柴油机。在密歇根州和加利福尼亚州，许多搭载了该柴油机的新款中型货车也已进行了大量道路测试。结果表明，在无负载高速公路驾驶工况中，其燃油经济性可以轻松超过30 mpg(7.85L/100KM)。

这是通用新款2.8-L Duramax柴油机的铝制DOHC气缸盖剖面图，展示了喷油嘴和加紧装置的设计细节。（Lindsay Brooke）

这一新款发动机是通用专为其北美市场货车车型开发的，其SAE评级功率可达135 kW(181 hp)，扭矩可达500 N・m(369 lb・ft)。因此Colorado和Canyon的发动机牵引功率可以达到四驱车型3447kw(7600lb)，两驱车型3492kw(7700 lb)的水平。性能方面，这款发动机要优于许多全尺寸的火花点火发动机，包括最新款的道奇1500 V6发动机和福特自然吸气式F-150 3.5 L V6发动机。另外，这款柴油机还装配了通用6L-50六速行星齿轮自动变速器，以及标准的3.42:1的主减速器传动装置，包括G80限滑差速器/锁止式差速器。

在泰国制造的“小型Duramax”发动机是通用与菲亚特合作研发的，该机型具备了VM Motori发动机的主要特点。VM Motori与Jeep自由人车型可选配的VM柴油机类似，面向全球市场推出了2.5-L版本。“我们的团队花了三年多时间研发出了用于中型货车的新款2.8 L发动机，”副总工程师Scott Yackley说。“我们做了许多细节方面的工作，不仅打造出了完全合规的发动机，也成功达到了北美用户的要求，车辆运行平顺，且更为安静。”

Duramax的平衡轴模块经过稳健的工程设计，也可以驱动油泵。

四缸Duramax发动机于2011年推出，其架构采用了铁铸气缸体和铝制气缸盖，气缸盖用10个缸盖螺栓固定。为了提高平顺性并降低噪音，这款发动机使用了层压钢铝工艺制成的“降噪”油底壳、双平衡轴、离心摆式减震器(CPA)、液压引擎支架，以及大陆汽车ECU的独有燃油喷射正时系统，和一个位于发动机上方的重要隔声装置(其中包括三个声学减震器)。在北美市场，降噪技术的应用效果非常好，驾驶员在驾驶舱中几乎听不到任何发动机的声音。

Yackley表示，工程师们改变了油泵的位置，将其从平衡轴上移开，极大提高了油泵的平顺性，并减小了振动。他本人引以为傲的一项措施是采用了由Luk提供的CPA，将其与扭矩变换器进行集成。CPA是一个精密的质量减震器，包含一个次级弹簧质量系统，一旦通电，可以有效消除柴油机的扭转振动。现在，宝马和奔驰车搭载的柴油发动机都使用了CPA，其开发者——舍弗勒集团旗下的Luk公司在这一领域经验非常丰富。

霍尼韦尔M12 EC-5是一款可变截面涡轮增压器，在最大载荷下增压压强为35-40psi。Yackley表示，该增压器配有一个新型压气机叶轮，可以优化性能、降低噪声。废气通过喇叭形的“venturi制冷”尾气管排出，这一点跟2500/3500货车上的Duramax V8发动机很相像。Colorado和Canyon的柴油机没有装配消音器，因为这两款车型已经达到了通用的低噪标准。Yackley表示，没有消音器，系统在DPF下游产生的背压会更小。

Luk离心摆减震器也集成了6L-50变速箱扭矩变换器，有助于为四缸Duramax柴油机减震。

另一项先进技术是驾驶员可选的集成排气制动系统，类似于通用重柴油车型所使用的系统。当车辆排气制动系统处于巡航模式时，系统会通过算法进行决策，指示巡航控制系统保持所需的下坡车速，这样驾驶员就无需退出巡航模式，再操作制动系统来控制车速了。而在非巡航模式，变速箱和排气制动系统可以在任何水平的车辆载荷工况下，指示出控制车速所需要的制动力。

是否应该用柴油正时带替换正时链条的设计/工程，目前还存在争议。但Yackley表示，正时带功能强劲，使用寿命可达241,000 km(150,000 mi)。这一问题也引发了通用汽车柴油机爱好者的激烈讨论。

Yackley团队的另一个研究重点是冷启动。Duramax发动机的所有气缸均使用陶瓷预热塞为燃烧室预热，在提高启动功率的同时，还增加了电池容量。在极端寒冷的环境中还可以使用气缸体加热工具。

Yackley 表示，Duramax发动机的整备质量达231 kg(510 lb)。加上液冷EGR模块、柴油机氧化催化器、SCR和柴油机颗粒捕集器(DPF)等全套减排设备，该柴油机比用于货车的同级别通用3.6-L全铝制汽油V6发动机重113 到136 kg(250 to 300 lb)，比火花点燃式2.5-L内联四缸发动机重195 kg(430 lb)左右。

2.8-L Duramax发动机和Colorado/Canyon车型的搭配结果很完美，虽然选配柴油发动机的定价高达3700美金，但是它的扭矩范围更大，气门响应更加灵敏，低转速时的涡轮增压迟滞最低，而且变速箱和主传动系统的配合几近完美。这款独一无二的发动机不仅让柴油机爱好者为之疯狂，也赢得了其他业内人士的喝彩。