長期以來，判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)劣的指標(biāo)只有三個(gè)：動(dòng)力咋樣、是否省油、用著不壞（現(xiàn)在得再加上第四個(gè)：排放是否達(dá)標(biāo)）。其中，動(dòng)力強(qiáng)弱和省油與否，我們都常聽到相關(guān)的評(píng)價(jià)。比如動(dòng)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(yán)格意義上來說，這里的省油考察的是整車，發(fā)動(dòng)機(jī)只是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)）。即便是后加上的排放性能，我們也有歐標(biāo)、美標(biāo)和國標(biāo)來判斷。

唯有是否用不壞，可靠性高不高，和我們比較遙遠(yuǎn)，并不常聽到什么數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的告訴我們，一款發(fā)動(dòng)機(jī)到底可不可靠。但實(shí)際上，它又是和我們密切相關(guān)的性能指標(biāo)。那么，在工程上，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)

前幾天，《予墨Auto》前往山東煙臺(tái)，聽了上汽通用關(guān)于其全新一代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)講解，還參觀了其發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線，對(duì)此有一些心得，今天和大家分享。

可靠性：一項(xiàng)全員參與的大工程

懂點(diǎn)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(dòng)機(jī)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(gè)手就能數(shù)得過來。

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

因此，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的任何一項(xiàng)性能，都是一個(gè)非常大的系統(tǒng)工程，需要供應(yīng)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(dòng)機(jī)的可靠性上，它們又是如何協(xié)作互助，并最終實(shí)現(xiàn)了可靠性目標(biāo)？

可靠性保證第一步：引入新技術(shù)

一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，嚴(yán)格意義上來講，是研發(fā)和設(shè)計(jì)出來的。很多人看一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的新技術(shù)，往往都集中于提高動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)，其實(shí)，為了可靠性而引入的新技術(shù)，同樣具有很高的技術(shù)含量。

▲ Ecotec增壓機(jī)活塞總成

上汽通用引入的全新一代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)，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(jìn)的無氫DLC涂層工藝。其優(yōu)勢(shì)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(cè)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(shè)計(jì)上，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)就有很獨(dú)到的地方——采用了橫流式冷卻，而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)通過各缸，而縱流式則是冷卻液逐個(gè)通過每個(gè)缸。橫流式的好處顯而易見，它能夠保證各個(gè)缸的溫度更加均勻。而縱流式在依次通過時(shí)溫度越來越高，每個(gè)缸的冷卻效果就不一樣。冷卻效果越好，發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性越好。

正是因?yàn)檫@些新技術(shù)的應(yīng)用，才是全新一代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性得以保證的源頭。

但是，并不是有了這些新技術(shù)加入進(jìn)來，發(fā)動(dòng)機(jī)就真的可靠了。它還需要經(jīng)過一個(gè)驗(yàn)證-優(yōu)化、再驗(yàn)證-再優(yōu)化的過程。過去，這個(gè)工作必須完全由制造實(shí)體發(fā)動(dòng)機(jī)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(yàn)證

CAE，英文全稱是Computer Aided Engineering，直譯過來就是計(jì)算機(jī)輔助工程。它是什么概念呢？通過在計(jì)算機(jī)上建立發(fā)動(dòng)機(jī)的模型，輸入發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)參數(shù)，通過計(jì)算機(jī)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的過程，來初步判斷發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能是否靠譜。可靠性，當(dāng)然也是CAE分析的一項(xiàng)重要工作。

▲ CAE分析示意圖（來自網(wǎng)絡(luò)）

上汽通用介紹，在全新一代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)初期研發(fā)中，共進(jìn)行了上百項(xiàng)累計(jì)上千輪次的CAE分析。從而初步確保了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。

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

可靠性保證第三步：優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商的貢獻(xiàn)

一般情況下，CAE分析結(jié)束之后，就會(huì)生成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)零部件的細(xì)分可靠性要求，并將此要求輸入到供應(yīng)商那里。和整車廠一樣，優(yōu)秀的供應(yīng)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(dòng)機(jī)的可靠性上，那些重要的零部件供應(yīng)商功不可沒。解析會(huì)上并沒有說明有哪些零部件供應(yīng)商，但這并不能掩蓋它們的功勞。

可靠性保證第四步：嚴(yán)苛的實(shí)機(jī)測(cè)試

當(dāng)自產(chǎn)和外供的試制零部件全部集中過來，發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性最最重要的環(huán)節(jié)就來了——裝成整機(jī)，上實(shí)驗(yàn)臺(tái)架測(cè)試。

▲ 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架測(cè)試（來自網(wǎng)絡(luò)）

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(shù)中心里，有十幾個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室一字排開，全新一代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)的先祖?zhèn)儯捅凰屯鞣N發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行各種慘無人道、晝夜不停的測(cè)試。有在不停的啟動(dòng)、停機(jī)循環(huán)的；有在一直不停機(jī)運(yùn)行的；還有些發(fā)動(dòng)機(jī)更「倒霉」，冷卻液不斷在-30度到+100度之間快速切換的，相當(dāng)于一會(huì)把你扔到冬天的哈爾濱，一會(huì)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(shí)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(cè)試。

根據(jù)上汽通用的介紹，全新一代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)一共制造了原型機(jī)367臺(tái)，進(jìn)行了66項(xiàng)系統(tǒng)性的測(cè)試，累計(jì)超過700萬次啟停、累計(jì)測(cè)試了698天......

經(jīng)過了這么多的折磨，全新一代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)基本上就算是定型了。不過，這還不是測(cè)試的結(jié)束，因?yàn)樗€要面臨新的考驗(yàn)。

可靠性保證第五步：整車測(cè)試

縱然有了CAE模擬分析，有了發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架測(cè)試，但是它還仍然不是我們使用時(shí)的最真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)，所以它還要被裝到整車上，進(jìn)行新一輪的測(cè)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(dòng)機(jī)是否能保持穩(wěn)定的運(yùn)行，不開鍋；在最寒冷的黑河，檢查自然環(huán)境中最低溫的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)是否能順利的啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)；在空氣最稀薄的高原上，檢查它在進(jìn)氣量不足時(shí)，是否能正常運(yùn)行。

只有順利通過了這些測(cè)試，Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)，才算是真正確保了它的可靠性了，實(shí)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(dòng)機(jī)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(cè)試多么嚴(yán)苛、做了多少輪，它在后續(xù)的生產(chǎn)和使用中，仍然可能會(huì)出問題。

咋辦？上汽通用是這么干的：

▲ 煙臺(tái)Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線

首先，通過設(shè)計(jì)先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，引入自動(dòng)化的精確設(shè)備，最大程度的確保生產(chǎn)的一致性，至少要保證，不會(huì)因?yàn)樯a(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(yù)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量預(yù)警和追溯。通過對(duì)零部件質(zhì)量、生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集，用數(shù)字模型來進(jìn)行質(zhì)量預(yù)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(shí)追溯到問題源頭，進(jìn)而盡快反饋到零部件供應(yīng)環(huán)節(jié)、研發(fā)環(huán)節(jié)、測(cè)試環(huán)節(jié)以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)，迅速聯(lián)動(dòng)響應(yīng)，解決問題。

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

結(jié) 語

總而言之，發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，是一個(gè)系統(tǒng)性的、全員參與的大工程。對(duì)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(dòng)化及質(zhì)量追溯這一點(diǎn)之外，之前的流程基本都是如此。而通用汽車的優(yōu)勢(shì)則在于，多年積累的經(jīng)驗(yàn)、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(dòng)機(jī)在保證性能的同時(shí)，又更加可靠。