460 hästkrafter, 30 mpg: Hur GM: s Corvette-ingenjörer lyckades med det omöjliga

2014 Corvette Stingray exteriör kol fram rät vinkel
Den nya 2014 Corvette Stingray kommer enligt uppgift uppnå 30 mpg motorväg med en lätt fot. Så hur skapade GM-ingenjörer en 450+hk-motor som kan göra det?

Med 2014 Chevy Corvette Stingray planerad att nå återförsäljare i början av nästa år, finns det en bra mängd surr under dess ankomst. Inte bara kommer den nyaste 'Vette att ha en pulserande V8, som kan generera 455 hästkrafter och 460 pund-fot i vridmoment, tillsammans med blygsamma $52 000 prislapp, men när den är utrustad med en sju-växlad manuell växellåda, hävdar Chevy's att Stingray kommer att uppnå upp till 30 miles per gallon på motorväg.

Med käken nedsläppt på golvet hoppade jag på hornet med Chevrolets Bala Murthy, ledande ingenjör för energiintegration och Roger Clark, senior manager energicenter för att ta reda på hur den normalt törstiga Corvettens bränslebesparande trolldom var skicklig.

Rekommenderade videor

… mandatet… var att uppnå klassledande bränsleekonomi utan att kompromissa med någon av de prestandaegenskaper som Corvette representerar.

Den senaste versionen av Corvette har redan fått många positiva reaktioner. Nu hör vi att den sjuväxlade manualen kan få upp till 30 mpg på motorvägen. Hur kunde ni uppnå det?

Roger Clark: Vi ville förbättra bränsleekonomin samtidigt som vi försökte matcha dess arv och historia, så vi var tvungna fokusera på några av grunderna: saker som däckens rullmotstånd, tankar som elektrisk servostyrning. Men utmaningen är att försöka ha de system som är riktigt låga i förluster som fortfarande ger känslan i mitten [av styrningen] och lyhördheten hos en Corvette. Vi hade två initiativ: däck, vi förbättrade däckens rullmotstånd avsevärt men vi gick också till el servostyrning och båda dessa gav enorma utmaningar när det gäller att behålla Corvettens prestanda nivå 

Vilka var några av utmaningarna när det gäller att få känslan av den elektriska styrningen precis över det tidigare hydraulsystemet?

Bala Murthy: I grund och botten är rack-EPS (Electric Power Steering) ett nytt system för Corvette. Vi har mycket bekantskap med det hydrauliska systemet, men utmaningen var att hålla EPS: en fungera som och ge samma prestandanivå som det tidigare hydrauliska servostyrningssystemet. I det avseendet har vi uppnått vårt mål och förmodligen satt ett riktmärke på den nivån.

Så det här är den första Corvetten som har EPS?

Murthy: Ja.

2014 Corvette Stingray exteriör kolhuv makro
2014 Chevrolet Corvette dual mode aktivt avgassystem
2014 Corvette Stingray exteriöremblem makro
2014 Corvette Stingray exteriör kol sidoventil makro

När det gäller bränsleekonomi, finns det några specifika tekniker som används i Stingray som inte har visats tidigare? Och hur bidrog dessa tekniker till bränsleekonomin?

Murthy: Vi har en snygg funktion i detta fordon som är Active Fuel Management. I grund och botten kan vi skära ut de fyra cylindrarna [på motorn] när Corvette är i Eco-läge, vilket ger bättre bränsleekonomi under motorvägscruising.

Exakt hur fungerar Active Fuel Management?

Murthy: Stingray har en V8-motor som består av åtta cylindrar. Så vad AFM gör är att skära ut hälften av dem när vi inte behöver dem aktiverade och motorn är tillräckligt bra för att ge den kraft som krävs för att köra i den hastigheten; vi behöver inte de andra fyra cylindrarna för att fungera och vi sparar en hel del bränsleförbrukning på det sättet.

Clark: Och när AFM aktiveras är alla ventiler stängda så de andra fyra cylindrarna som inte tänds är precis som luftfjädrar, det är lite förlust men mycket lite förlust från dessa cylindrar, så det körs i princip på fyra cylindrar av åtta.

Pågår detta vanligtvis i högre hastigheter?

Clark: Det är riktigt snyggt eftersom Corvette är ett fordon med bättre däck och kan förbli i det fyrcylindriga läget vid mycket höga hastigheter; upp till 60 mph.

2014 Chevrolet Corvette ram
En lättare ram kommer att underlätta både accelerationstider och bränslebesparingar. Mindre vikt betyder, ja, mindre vikt för motorn att trycka på vägen.

Så vid hastigheter på upp till 60 miles kan du stanna kvar i AFM-läge utan att ens koppla in V8-motorns andra fyra cylindrar?

Clark: Nej, ännu snabbare, det beror verkligen på ett antal faktorer som vindgrad, etc.

Murthy: Vi försöker vara i genomsnitt här så vi kan säga någonstans mellan 60 och 70 miles.

Styrs AFM autonomt eller är den förarstyrd?

Murthy: Den är automatisk, du känner inte ens övergången ur AFM-läge, men det händer i fordonet med manuell växellåda bara om du trycker på eco-knappen.

Så eco-knappen måste vara aktiverad för att den ska bli aktiv, annars är den sömlös och självstyrd?

Clark: Rätt. En annan intressant sak att nämna är att den här funktionen har funnits i vår Silverado pickup ett tag och denna nya gen-fem versionen av V8 finns också i alla våra pickuper och vi använder den [AFM]-funktionen i stor utsträckning för att förbättra bränslet ekonomi.

2014 Corvette Stingray Premiere cabriolet exteriör silver fram vänster vinkel
2014 Chevrolet Corvette cabriolet exteriör vinkelpåfyllning bak

Och sker AFM i realtid?

Clark: Absolut i realtid; den beräknar hur mycket belastning som behövs och varje gång du faller under en viss tröskel vet den att gå in i AFM-läge. Den omkopplaren kan ske omedelbart, och inom mindre än en cylinderhändelse kan de stänga dessa ventiler och hålla dem stängda. Så det kollar hela tiden efter det. Eftersom vi också har använt elektronisk gasreglage övervakas gasreglaget ständigt. Och baserat på kravet från pedalen och fordonshastigheten övervakar den alla dessa variabler omedelbart.

Jag tror att det är säkert att anta att ingen vill köra runt i en steriliserad Stingray så finns det en märkbart minskning av kraften när den är i ekoläge och AFM är inkopplad, kommer förarna att kunna känna av skillnad?

Murthy: Du kommer inte att se några prestandaskillnader alls i ekoläge. När du accelererar ger motorn automatiskt den kraft du behöver, bara i situationer som cruising där du inte kräver så mycket vridmoment kommer eco-läget att aktiveras. När du passerar och utför andra manövrar som kräver mer av motorn, finns den till hands omedelbart.

2014 Chevrolet Corvette invändig frontvinkel
Som vanligt för en Corvette finns det bara plats för dig och en lycklig passagerare.

Lika mycket som fancy tech spelar en roll för att öka bränsleekonomin, spelar användningen av lätta material, även om de är mindre glamorösa, en viktig roll. Kan du utveckla specifika lättviktsmaterial som Stingray använder för att hjälpa den att uppnå den siffran på 30 mpg?

Murthy: Jag kan inte prata med varenda del men överlag är Corvetten aluminiumintensiv som du vet, och vi har också använt mycket kolfiberkompositmaterial i detta fordon för att spara massa. Och för att hålla fordonets massa nere var det nödvändigt för Corvette att göra det.

Var det något under utvecklingsstadiet av Corvette Stingray som ni absolut älskade som blev kvar på klipprummets golv?

Clark: Jag tror inte att det var något. Vi fick praktiskt taget allt vi behövde i Stingray och vi är helt nöjda med resultaten om jag ska vara ärlig.

… en snygg funktion… är Active Fuel Management. I grund och botten kan vi skära ut de fyra cylindrarna [på motorn] när Corvette är i Eco-läge ...

Murthy: Jag tror att det här fordonet planerades mycket väl från introduktionen och vi behövde egentligen inte gå och skrota något i sista minuten. Jag tycker att planeringen var utmärkt redan från början.

Vi pratar uppenbarligen om en sportbil här, så hur mycket av en faktor var bränsleekonomin egentligen från början?

Clark: Redan från början var bränsleekonomi ett mål med programmet och det var bara en del av hela planen hela tiden.

Murthy: Redan från början var mandatet som gavs till oss att uppnå klassledande bränsleekonomi utan att kompromissa med någon av de prestandaegenskaper som Corvette representerar.

Clark: Och det var det som verkligen ledde oss till teknologier som AFM och direktinsprutning med den nya femmans V8:an.

Vi pratar mycket om komplexa tekniker här som hjälper till att maximera bränsleekonomin, men ni nämnde däck. Hur hjälper Stingrays däck med bränsleekonomin?

Murthy: Jo, sportbilsdäck har vanligtvis ett högre rullmotstånd på grund av det ökade erforderliga stoppsträckor samt den ökade belastningen på däcken vid hantering manövrar. Men det betyder inte att vi inte kan ha ett lågt rullmotstånd utan att kompromissa med prestanda. Det är vad vi hade som mål att uppnå med Corvettes rullmotstånd. Vi satte upp ett mål för att inte kompromissa [stoppavstånd] och lyckades faktiskt förbättra det.

2014 Corvette Stingray exteriör kol bak vänster vinkel
Baksidan av nya Stingray har varit kontroversiell, med vissa som säger att den är för lik Camaro och borde ha traditionella runda bakljus.

Du talade om Gen 5-motorn och hur effektiv den var, men vad gör den specifikt för att ge optimal bränsleekonomi?

Clark: Nyckeln är direktinsprutning, det är avgörande eftersom det lägger bränslet direkt i cylindern och det kyler cylindern när den avfyras. Så vad som händer är att vi kan gå till ett högre kompressionsförhållande på de bränslen som vi använder; Corvette rekommenderar visserligen premiumbränsle, men även med premiumbränsle och direktinsprutningstekniken kan du gå till högre kompression och du får mer kraft men också mer effektivitet samtidigt. Det är förmodligen den viktigaste tekniken men över hela linjen gjordes ansträngningar för att minska friktionen i motorn och förbättra dess totala prestanda.

Så ökningen av kompressionsförhållandet och frekvensen som motorn klarar av gör att bilen kan köras i AFM oftare?

Clark: Absolut, så när du är i ekoläge kan du aktivera fyrcylindrig drift oftare, och det ökar motorns effektivitet. Och för att påpeka Bala tidigare, tar den inte ifrån toppeffekten eftersom den vid behov återgår till de fulla åtta cylindrarna med full kompression och full prestanda; så att du verkligen får det bästa av två världar.

2014 Corvette Stingray inre rattmakro
2014 Chevrolet Corvette innerkonsol

Jag föreställer mig Corvettes från det förflutna fungerade som en mall under utvecklingen men fanns det några andra sportbilar som fungerade som en waypoint när det kom till bränsleekonomi?

Murthy: Jo, vi gör vår benchmarking mot konkurrenterna, det är definitivt sant, det gör vi för att hålla oss på konkurrensarenan. Samtidigt ger det oss drivkraft och fart att slå segmentet när vi kommer med ett nytt fordon. Men Porsche [911] är en som kommer att tänka på.

Chevrolet har ännu inte släppt officiella bränsleekonomisiffror för den automatiska växellådan, men om jag lovar att inte berätta för en själ – kan du berätta för mig, eller hur?

Clark: Haha, tyvärr kan vi inte just nu.

2014 Chevrolet Corvette inredningsteknik
Stingrays mittkonsol kommer att ha navigering och de vanliga tekniska funktionerna på en bredbildsskärm.

Du kan väl inte klandra mig för att jag försökte, eller hur? Kommer vi någonsin att nå paritet mellan bränsleekonomisiffror för automatisk och manuell växellåda?

Clark: Absolut, vi har minskat gapet och det är en del av vad som har hänt med de nya automatiska transmissionerna. Vi låser vridmomentomvandlaren mer, det är en av nyckelteknologierna, och med den automatiska växlingen kan den upptäcka och hålla dig i den AFM oftare, vilket också är en fördel. Så ja, gapet minskar avsevärt. Självklart kommer manualen alltid att erbjuda en kontrollnivå som du inte kan få i en automat.

Kraft och prestanda har alltid varit Corvettens MO, så det faktum att vi sitter här och pratar mycket om bränsleekonomi är verkligen ett tecken i tiden. Är det säkert att säga att Corvettens image utvecklas?

Murthy: Sammantaget tror jag att Corvette handlar om effektivitet: effektiviteten för prestanda, effektiviteten för bränsleekonomin - det är vad detta fordon står för. Och för att göra det var vi tvungna att ta ett synsätt på systemnivå. Du kan mixtra med enskilda komponenter men de måste alla fungera tillsammans, även något så litet som att använda LED-svans lampor för att minska 12-voltsbelastningen på systemet istället för de tidigare glödlamporna, handlar Stingray om effektivitet.

Redaktörens rekommendationer

  • Chevrolet skulle kunna göra den åttonde generationens Corvette med mittmotorer till en hybrid
  • Hur Chevy utvecklade sina väg- och race Corvettes tillsammans för att göra båda bättre
  • Tuners kan ha ett stort problem med Chevys mellanmotor Corvette, säger rapporten