長期以來，判斷汽車發(fā)動機優(yōu)劣的指標只有三個：動力咋樣、是否省油、用著不壞（現(xiàn)在得再加上第四個：排放是否達標）。其中，動力強弱和省油與否，我們都常聽到相關的評價。比如動力，大家就經(jīng)常聽到最大功率、最大扭矩。再比如省油能力，我們也常以百公里油耗的來說明高下（嚴格意義上來說，這里的省油考察的是整車，發(fā)動機只是其中的一個環(huán)節(jié)）。即便是后加上的排放性能，我們也有歐標、美標和國標來判斷。

唯有是否用不壞，可靠性高不高，和我們比較遙遠，并不常聽到什么數(shù)據(jù)能夠準確的告訴我們，一款發(fā)動機到底可不可靠。但實際上，它又是和我們密切相關的性能指標。那么，在工程上，發(fā)動機的可靠性是如何判斷和確保的呢？

▲ 通用1.0T/1.3T 全新一代Ecotec增壓發(fā)動機

前幾天，《予墨Auto》前往山東煙臺，聽了上汽通用關于其全新一代Ecotec發(fā)動機講解，還參觀了其發(fā)動機生產(chǎn)線，對此有一些心得，今天和大家分享。

可靠性：一項全員參與的大工程

懂點汽車的人都知道，現(xiàn)在的整車生產(chǎn)廠商，都可以說是汽車集成生產(chǎn)商了。一般情況下，除了發(fā)動機和車身由自己生產(chǎn)之外，其余的零部件，均由外部采購。即便是變速箱這樣重要的部件，自己研發(fā)和生產(chǎn)的汽車廠商，也并不多見。通用、奔馳、本田等，一個手就能數(shù)得過來。

而現(xiàn)在整車廠生產(chǎn)發(fā)動機，其模式也已經(jīng)和造整車相類似。圍繞發(fā)動機，基本只有缸體、缸蓋這樣的「鑄造+機加工」部件，才由自己生產(chǎn)。而其他的發(fā)動機零部件，幾乎都是依靠采購而來，然后在自己的發(fā)動機總裝線組裝起來。

因此，汽車發(fā)動機的任何一項性能，都是一個非常大的系統(tǒng)工程，需要供應商和整車廠商的全員、全流程的參與。那具體到上汽通用最新引入的全新一代Ecotec發(fā)動機的可靠性上，它們又是如何協(xié)作互助，并最終實現(xiàn)了可靠性目標？

可靠性保證第一步：引入新技術

一臺發(fā)動機的可靠性，嚴格意義上來講，是研發(fā)和設計出來的。很多人看一臺發(fā)動機的新技術，往往都集中于提高動力性、經(jīng)濟性的技術，其實，為了可靠性而引入的新技術，同樣具有很高的技術含量。

▲ Ecotec增壓機活塞總成

上汽通用引入的全新一代Ecotec發(fā)動機，新開發(fā)的DLC(Diamond Like coating) 類金剛石涂層低張力活塞環(huán)，使用了目前全球最先進的無氫DLC涂層工藝。其優(yōu)勢是相比常用的PVD圖層，具有了更高的硬度（提升100%）和耐磨性（提升80%）。這種活塞環(huán)，在20萬公里耐久測試之后，涂層磨損量只有0.5u（u是英制單位，1u=0.025微米）。

再比如，在冷卻系統(tǒng)的設計上，這臺發(fā)動機就有很獨到的地方——采用了橫流式冷卻，而傳統(tǒng)設計一般都是縱流式冷卻。這兩者的區(qū)別，我們可以用并聯(lián)和串聯(lián)來理解。橫流式冷卻，是指冷卻液分流之后同時通過各缸，而縱流式則是冷卻液逐個通過每個缸。橫流式的好處顯而易見，它能夠保證各個缸的溫度更加均勻。而縱流式在依次通過時溫度越來越高，每個缸的冷卻效果就不一樣。冷卻效果越好，發(fā)動機的可靠性越好。

正是因為這些新技術的應用，才是全新一代Ecotec發(fā)動機可靠性得以保證的源頭。

但是，并不是有了這些新技術加入進來，發(fā)動機就真的可靠了。它還需要經(jīng)過一個驗證-優(yōu)化、再驗證-再優(yōu)化的過程。過去，這個工作必須完全由制造實體發(fā)動機來輔助完成，但現(xiàn)在不一樣了。

可靠性保證第二步：CAE分析的初步驗證

CAE，英文全稱是Computer Aided Engineering，直譯過來就是計算機輔助工程。它是什么概念呢？通過在計算機上建立發(fā)動機的模型，輸入發(fā)動機的工作狀態(tài)參數(shù)，通過計算機模擬發(fā)動機實際運行的過程，來初步判斷發(fā)動機各項性能是否靠譜?？煽啃裕斎灰彩荂AE分析的一項重要工作。

▲ CAE分析示意圖（來自網(wǎng)絡）

上汽通用介紹，在全新一代Ecotec發(fā)動機初期研發(fā)中，共進行了上百項累計上千輪次的CAE分析。從而初步確保了發(fā)動機的可靠性。

不過在墨哥看來，數(shù)量上的積累其實還并不是最重要的，最重要的是——是否有足夠的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)積累，讓這種計算機模擬，在最接近現(xiàn)實狀態(tài)下的運行。而且我覺得，這才是體現(xiàn)一家車企研發(fā)實力的重要指標。在這方面，通用汽車無疑更具有優(yōu)勢。

可靠性保證第三步：優(yōu)質(zhì)供應商的貢獻

一般情況下，CAE分析結(jié)束之后，就會生成對發(fā)動機各個零部件的細分可靠性要求，并將此要求輸入到供應商那里。和整車廠一樣，優(yōu)秀的供應商，具備判斷、分析和生產(chǎn)出符合要求的零部件，并能保證其品質(zhì)的穩(wěn)定性。

所以，在全新一代Ecotec發(fā)動機的可靠性上，那些重要的零部件供應商功不可沒。解析會上并沒有說明有哪些零部件供應商，但這并不能掩蓋它們的功勞。

可靠性保證第四步：嚴苛的實機測試

當自產(chǎn)和外供的試制零部件全部集中過來，發(fā)動機可靠性最最重要的環(huán)節(jié)就來了——裝成整機，上實驗臺架測試。

▲ 發(fā)動機臺架測試（來自網(wǎng)絡）

作為通用汽車全球研發(fā)中心之一，上汽通用泛亞汽車技術中心里，有十幾個發(fā)動機測試實驗室一字排開，全新一代Ecotec發(fā)動機的先祖?zhèn)?，就被送往各種發(fā)動機實驗室，進行各種慘無人道、晝夜不停的測試。有在不停的啟動、停機循環(huán)的；有在一直不停機運行的；還有些發(fā)動機更「倒霉」，冷卻液不斷在-30度到+100度之間快速切換的，相當于一會把你扔到冬天的哈爾濱，一會又給你挪到夏天的海南島......

總而言之，就是各種折騰，就看你啥時候出問題，出什么樣的問題。一旦出了問題，接下來就是分析、解決、再測試。

根據(jù)上汽通用的介紹，全新一代Ecotec發(fā)動機一共制造了原型機367臺，進行了66項系統(tǒng)性的測試，累計超過700萬次啟停、累計測試了698天......

經(jīng)過了這么多的折磨，全新一代Ecotec發(fā)動機基本上就算是定型了。不過，這還不是測試的結(jié)束，因為它還要面臨新的考驗。

可靠性保證第五步：整車測試

縱然有了CAE模擬分析，有了發(fā)動機的臺架測試，但是它還仍然不是我們使用時的最真實運行狀態(tài)，所以它還要被裝到整車上，進行新一輪的測試。

在最炎熱的吐魯番，檢查自然環(huán)境中最高溫的情況下，發(fā)動機是否能保持穩(wěn)定的運行，不開鍋；在最寒冷的黑河，檢查自然環(huán)境中最低溫的時候，發(fā)動機是否能順利的啟動和運轉(zhuǎn)；在空氣最稀薄的高原上，檢查它在進氣量不足時，是否能正常運行。

只有順利通過了這些測試，Ecotec發(fā)動機，才算是真正確保了它的可靠性了，實現(xiàn)最終的量產(chǎn)了。

可靠性保證第六步：智能生產(chǎn)及質(zhì)量追溯

一般情況下，有了以上這五步保證，只要每一步都做得到位，發(fā)動機的可靠性都已經(jīng)有了比較高的保證。但我們都知道，即便測試多么嚴苛、做了多少輪，它在后續(xù)的生產(chǎn)和使用中，仍然可能會出問題。

咋辦？上汽通用是這么干的：

▲ 煙臺Ecotec發(fā)動機生產(chǎn)線

首先，通過設計先進的生產(chǎn)工藝，引入自動化的精確設備，最大程度的確保生產(chǎn)的一致性，至少要保證，不會因為生產(chǎn)而出現(xiàn)問題。

▲ 二維碼給數(shù)據(jù)收集提供了接口

其次，建立大數(shù)據(jù)收集和預測系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)時的質(zhì)量預警和追溯。通過對零部件質(zhì)量、生產(chǎn)設備的運行進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集，用數(shù)字模型來進行質(zhì)量預警。通過全線照相系統(tǒng)記錄生產(chǎn)狀態(tài)，做到一旦出現(xiàn)問題，及時追溯到問題源頭，進而盡快反饋到零部件供應環(huán)節(jié)、研發(fā)環(huán)節(jié)、測試環(huán)節(jié)以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)，迅速聯(lián)動響應，解決問題。

如此以來，就形成了一個生產(chǎn)上的質(zhì)量控制閉環(huán)。

結(jié) 語

總而言之，發(fā)動機的可靠性，是一個系統(tǒng)性的、全員參與的大工程。對大的汽車廠商來說，除了上汽通用在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高度自動化及質(zhì)量追溯這一點之外，之前的流程基本都是如此。而通用汽車的優(yōu)勢則在于，多年積累的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)，讓以上提到的每一步，都能夠做得更到位，更可控。并最終讓全新一代Ecotec發(fā)動機在保證性能的同時，又更加可靠。