GMエコテックエンジン

GM Ecotec エンジンは、コード名L850でも知られ、排気量 1.2 ～ 2.5 リットルの全アルミニウム直列 4 気筒エンジンファミリーです。紛らわしいことに、 Ecotec の名前は、ホールデン車両に使用されたときのBuick V6 エンジンと、以前のGM Family II エンジンの最終 DOHC 派生型の両方にも適用されました。アーキテクチャは、2000 年以降に生産されたこの新しい Ecotec アプリケーション用に大幅に再設計されました。このエンジン ファミリーは、GM Family II エンジン、GM 122 エンジン、Saab H エンジン、およびQuad 4 エンジンに取って代わりました。このエンジン ファミリーは、テネシー州スプリング ヒルのSpring Hill Manufacturing を含む複数の場所で製造され、エンジン ブロックとシリンダー ヘッドはミシガン州サギノーのSaginaw Metal Casting Operationsで鋳造されています。

第1世代
概要
生産	1999–2012
レイアウト
変位	2.0L（1,998cc） 2.2L（2,198cc）
シリンダーボア	86 mm (3.4 インチ)
ピストンストローク	86 mm (3.4 インチ) 94.6 mm (3.72 インチ)
圧縮比	8.8:1 9.5:1 10.0:1
燃焼
燃料システム	シーケンシャルマルチポイント燃料噴射 ガソリン直噴
燃料の種類	ガソリン 天然ガス E85
寸法
長さ	665 mm (26.2 インチ)
幅	642 mm (25.3 インチ)
身長	655 mm (25.8 インチ)
乾燥重量	139～150 kg (306～331 ポンド) [1]

「エコテック」という名前は、1994 年に新世代のファミリー II エンジン (北米では 2000 年) に採用されました。この名前は、オペル GM ファミリー II エンジン、ファミリー 1、ファミリー 0シリーズですでに使用されていました。GM は、この新しいエコテックをグローバル 4 気筒エンジンにすることを意図しており、すでにOHV I4ラインを完全に置き換えています。

Ecotecエンジンは、ロストフォーム鋳造アルミブロックとヘッド（86 mmボア用はL850、88 mmボア用はL880 ^{[要出典] ）を備えた}DOHC 4バルブ設計で、排気量1.8～2.4 L向けに設計されている。開発は1994年に、ドイツのリュッセルスハイムにあるオペルの国際技術開発センター、ミシガン州ポンティアックのGMパワートレイン、スウェーデンのセーデルテリエにあるサーブのエンジニアと技術者の国際チームによって開始された。^[2]このプロジェクトの開発作業の多くは、英国ヘセル​​のロータスエンジニアリングによって行われた。エンジンはアルミニウムピストンと鋳鉄シリンダーライナーを使用している。振動はツインバランスシャフトで低減されている。

Ecotec Gen I ラインナップの最初のエンジンは、1999 年 5 月に導入された Ecotec 2.2 L61 でした。

現在のエコテックラインはニューヨーク州トナワンダで製造されています。^[2]

このエンジンは、サーブではB207として知られ、オペルでは Vectra C および Signum で使用されているため Z20NETとしても知られています。

LK9は、 L850（86 mmボア）シリーズEcotecのターボチャージャー付き2.0 L（1,998 cc）バージョンで、まったく新しい強化砂型鋳造アルミニウムシリンダーヘッドとアップグレードされた内部部品を使用しています。エンジンは、5ベアリングの鍛造鋼クランクシャフト、強化されたコネクティングロッド、再設計されたピストン、ピストンオイル冷却ジェット、再プロファイルされたカムシャフト、および統合オイルクーラーを備えています。^[3]排気バルブは液体ナトリウム冷却です。このエンジンを使用するすべての車両は、サーブのトリオニック8（T8）エンジン管理システムと改良されたバルブトレインを備えています。タイミングチェーンとタイミングギアも、サーブのダイレクトイグニッションシステムとともに新しくなっています。強化、ターボチャージャー、インタークーリング、内部部品、デュアルオーバーヘッドカムシャフトなどは、GMパワートレインスウェーデン（サーブオートモービルパワートレイン）によって開発されました。ボアとストロークは 86 mm (3.4 インチ)、圧縮比は 9.5:1 です。最大出力は 5300 rpm で 210 hp (160 kW)、2500 rpm で 221 lb⋅ft (300 N⋅m) のトルクを発生します。最大ブーストは 12.3 psi (0.85 bar) です。

用途:

• 2003–2014サーブ 9-3 – B207E、B207L、B207R
• 2003–2008オペル ベクトラ– Z20NET (B207L にリバッジ)
• 2003–2008オペル シグナム– Z20NET (B207L にリバッジ)
• 2006–2010キャデラック BLS – B207L、B207R

LSJは、イートンM62ルーツ型スーパーチャージャーと空冷式インタークーラーを備えたLK9 Ecotec 2.0 L（1,998 cc）のスーパーチャージャーバージョンです。LSJは、ピストン冷却ジェット、オイルクーラー、ピストン、コネクティングロッド、クランクシャフト、オイルパン、ナトリウム充填排気バルブ、シリンダーヘッドなど、LK9と多くのコンポーネントを共有しています。^[4]定格出力は205馬力（153kW）/5600rpm、200ポンドフィート（271Nm）/4400rpm、圧縮比は9.5:1、レッドライン6450rpmです。シボレー コバルト S/C SS とサターン イオン レッド ラインの終了に伴い、LSJ は 2007 年以降生産中止となりました。2005 年後半、ブラモ モータースポーツはGM と契約を結び、アリエル アトム用のスーパーチャージ2.0 L Ecotec を開発しました。エンジンは 205 馬力 (153 kW) から 300 馬力 (224 kW) までさまざまな定格で提供されました。

LSJ は、 2006 年のWard のベスト 10 エンジンリストに選ばれました。

このエンジンは次の用途で使用されます:

ファミリー II の基本アーキテクチャは、2000 年に大幅に再設計され、Ecotec Gen I になりました。顕著に荒々しい前身とは異なり、このエンジンは滑らかさを重視して設計されました。デュアル インブロック バランス シャフトが設計に不可欠で、パワーステアリング ポンプはシリンダー ヘッドに直接取り付けられ、吸気カムシャフトによって駆動され、ウォーター ポンプ ハウジングはブロックに鋳込まれ、A/C コンプレッサーとオルタネーターはブラケットなしでブロックに直接取り付けられました。オイル フィルター ハウジングは、取り外し可能なカバーと交換可能なペーパー エレメントとともにブロックに鋳込まれました。EGR バルブは使用されていません。Ecotec ラインは、ニューヨーク州トナワンダとドイツのカイザースラウテルンで製造され、サターンの製造中止までテネシー州スプリング ヒルでもサターン向けに製造されていました。北米では、このエンジンはQuad-4とGM 122エンジンの両方に取って代わり、2000 年のサターン L シリーズで初めて登場しました。^[2]

L61は、ロストフォーム鋳造アルミニウムシリンダーヘッドとブロックを備えた2.2L（2,198cc）バージョンです。ボア86mm（3.4インチ）、ストローク94.6mm（3.72インチ）^[2]、圧縮比9.5:1または10.0:1のいずれかを備えています。エンジンの長さは665mm（26.2インチ）、幅は642mm（25.3インチ）、高さは655mm（25.8インチ）、重量は約139kg（306ポンド）です。^[2]

Ecotec 2.2、モデルL61 は、2000 年のSaturn LS1で初めて登場しました。L61 搭載のSaturn Ionも、 Saturn搭載のSaturn S シリーズに取って代わりました。

標準のL61にはいくつかのバリエーションがあります。2003年式のサターンLシリーズには、より高い圧縮比（10:1）とよりアグレッシブなカムシャフトを備えた高出力バージョンがあります。2004～2008年のシボレー マリブは、電子スロットル制御と、特別に一体化された排気マニホールドと触媒コンバータを備えたバージョンを使用しています。マリブとサターンのバージョンでは、リターンレス燃料噴射も使用されています。2002年式のサターン VUEは、電子スロットル制御を装備した最初の北米仕様のL61でしたが、他のアプリケーションは2005年のサターンIONとシボレー コバルトまで登場しませんでした。2007年には、 Gen II設計に基づいた L61の更新バージョンが導入されました。

2.0 Ecotec LSJ エンジンのスーパーチャージャーとインレット マニホールドは、GM から公式キットとして購入でき、ECM の修正されたソフトウェアと組み合わせることで、このエンジンの 2.2 スーパーチャージャー バージョンを作成できます。

L61 は以下の車両に使用されました:

このエンジンは、日本市場向けのスバル トラビックやバッジエンジニアリングされたオペル ザフィーラAにも搭載されました^。[5]

GMとフィアットの合意に従い、2.2 L エンジンは以下の用途にも使用されます。

• フィアット クロマ未改造
• アルファロメオ159ガソリン直噴で重改造

2.2 L (2,198 cc) Ecotec の直噴バージョンは、5600 rpm で 153 hp (114 kW) のパワーと、3800 rpm で 162 lb⋅ft (220 N⋅m) のトルクを発生し、圧縮比は 12.0:1 です。また、以下のモデルが用意されています。

• 2003オペル/ボクスホール ベクトラ
• 2003オペル/ボクスホール シグナム
• 2005オペル/ボクスホール ザフィーラ
• 2006～2009ホールデン アストラ(オーストラリアとニュージーランドのみ)

Ecotec 2.2モデルL42 は、圧縮天然ガス(CNG)で作動するように設計された Ecotec 2.2 のバージョンです。129 hp (96 kW)、129 lb⋅ft (175 N⋅m) を発揮します。2003～2004 年のシボレー キャバリエに搭載されています。

第2世代
概要
生産	2006年～現在
レイアウト
変位	2.0L（1,998cc） 2.2L（2,198cc） 2.4L（2,384cc）
シリンダーボア	86 mm (3.4 インチ) 88 mm (3.5 インチ)
ピストンストローク	86 mm (3.4 インチ) 94.6 mm (3.72 インチ) 98 mm (3.9 インチ)
圧縮比	9.2:1 10.0:1 10.4:1 11.2:1 11.4:1
燃焼
燃料システム	シーケンシャルマルチポイント燃料噴射 ガソリン直噴
燃料の種類	ガソリン E85

ターボチャージャー付き直噴式（火花点火式直噴と改称）エコテックは、2007年型ポンティアック ソルスティス GXPおよびサターン スカイ レッドラインに導入されました。これらのアプリケーションでは、エンジンは縦置きになっています。排気量は2.0 L（1,998 cc）、ボアおよびストロークは86 mm（3.4インチ）角です。圧縮比は9.2:1、最大ブーストは20 psi（1.4 bar）で、5300 rpmで260 hp（190 kW）、2500～5250 rpmで260 lb⋅ft（350 N⋅m）のトルクを発揮します。エンジンのレッドラインは6300 rpmで、プレミアム燃料が推奨されています。ナトリウム充填排気バルブは、コルベットのV8パワートレイン用に開発された技術に基づいています。ナトリウムはアイドリング時に溶融して液体になり、熱伝導性が向上し、バルブ フェースとバルブ ガイドからステムに向かって熱が奪われ、この領域を循環するエンジン オイルによって冷却されます。カムシャフト駆動の直接噴射システムは、アイドリング時に燃料を 450 psi (31 bar) まで加圧し、スロットル全開時には最大 2,250 psi (155 bar) まで加圧します。「Gen II」ブロックは 2.4 L に似ており、VVTテクノロジも備えています。Gen II ブロックは、レーシング プログラムとコンピューター シミュレーションのデータを使用して開発されました。ボア壁と隔壁は強化され、重量が 2.5 ポンド (1.1 kg) 増加しました。冷却ジャケットは熱伝達を改善するために拡張され、冷却容量が 0.5 リットル増加しました。

2008年12月、GMはLNFエンジン用のターボアップグレードキットをリリースしました。これにより、モデルに応じて馬力が290馬力（220kW）、トルクが最大340lb⋅ft（460N⋅m）まで増加します。キットの小売価格は650ドルで、再マップされたエンジンキャリブレーションとアップグレードされた3つのMAPセンサーが含まれています。キットは車両の既存のGM保証でカバーされています。^[6]ブースト圧は18psi（1.24バール）から21psi（1.44バール）に増加しました。

LNFのユニークな特徴^[7]には以下が含まれる。

• ツインスクロールターボチャージャー
• カム駆動高圧ガソリン直噴燃料システム
• デュアルカムシャフト連続可変バルブタイミング
• ナトリウム充填ステンレス鋼インコネル排気バルブ
• 低摩擦鋳造アルミニウムピストンとオイル噴射装置
• 鍛造鋼クランクシャフト
• 鍛造鋼コネクティングロッド
• 鋳造ステンレス製排気マニホールド
• フォームキャスト Gen2 ブロック
• 2010年モデルのボッシュインジェクター（0 261 500 055）またはやや大きい（0 261 500 089）インジェクター

このエンジンは次の用途で使用されます:

LNF の改良型 (圧縮比 9.2:1) は 2008 年にリリースされ、Euro 5 排出ガス基準を満たしています。このエンジンは、GM Powertrain Europe では A20NHTとも呼ばれています。

LDK のユニークな機能は次のとおりです。

• ツインスクロールターボチャージャー
• カム駆動高圧ガソリン直噴燃料システム
• デュアルカムシャフト連続可変バルブタイミング
• ナトリウム充填ステンレス鋼インコネル排気バルブ
• 低摩擦鋳造アルミニウムピストンとオイル噴射装置
• 鍛造鋼クランクシャフト
• 鋳造ステンレス製排気マニホールド
• フォームキャスト Gen2 ブロック
• ボッシュインジェクター (0 261 500 055)

このエンジンは次の用途で使用されます:

LHU は、LDK にE85フレックス燃料機能を追加します。このエンジンは、GM Powertrain Europe では A20NFTとも呼ばれています。最大エンジン速度は 6350 rpm と記載されています。

LHU のユニークな機能は次のとおりです:

• ツインスクロールターボチャージャー
• カム駆動高圧ガソリン直噴燃料システム
• デュアルカムシャフト連続可変バルブタイミング
• ナトリウム充填ステンレス鋼インコネル排気バルブ
• 低摩擦鋳造アルミニウムピストンとオイル噴射装置
• 鍛造鋼クランクシャフト
• 鋳造ステンレス製排気マニホールド
• 砂型鋳造 Gen3 ブロック
• フレックス燃料互換性のためのエタノール対応シールを備えた大型ボッシュインジェクター（0 261 500 112）

注: Opel Astra K TCR の A20NFT エンジンはレーシング エンジンであり、オリジナルの直接燃料噴射をマルチポイント燃料噴射に交換しました。

2007年、L61はLE5から派生した多数の変更を受けた。より強度の高いGen IIブロックに切り替えられ、シリンダーヘッド（排気ポートの拡大）とカムシャフトの設計（排気バルブの持続時間の延長）が改訂された。エンジンは無駄なスパーク点火から個別のコイルオンプラグ点火に変更されたため、カムカバーの再設計を余儀なくされた。また、新しいクランクおよびカムセンサー（以前は点火カセットにあったタイミングセンサーを交換）を備えたE37エンジンコントローラーに切り替えられた。これらの変更により馬力がわずかに向上し、エンジンがPZEV基準を満たすことができるようになった。^[11]圧縮比は10.0:1。

L61 は以下の車両に使用されました:

LAPは、シリンダー ヘッドの改良、新しいカムシャフト設計、E37 エンジン制御モジュール、58X クランクシャフト リラクタ リング、デュアル可変バルブ タイミング、デジタル クランクおよびカム センサー、個別のコイル オン プラグ点火、ベント スターター ソレノイド、新しい MAP センサー、新しい吸気マニホールド シール、新しいオイル フィルター エレメント、32 ビット コンピューター、および改善された排出ガス性能を備えた Gen II ブロックをベースにした Ecotec の 2.2 L (2,198 cc) バージョンです。

ボアとストロークはそれぞれ86 mm (3.4 インチ) と 94.6 mm (3.72 インチ) で、2.2 L L61と同じです。圧縮比は 10.0:1 です。2.2 L L61と異なる主な特徴は、可変バルブタイミングと、2.4 L LE5からのその他のシリンダーヘッドの改良です。

LE8は、 LAP EcotecのE85互換2.2L（2,198cc）バージョンです。^[12]ボアとストロークは同じ86mm（3.4インチ）と94.6mm（3.72インチ）のままです。圧縮比は10.0:1で、エンジンはレギュラー無鉛ガソリンでもE85でも作動します。

LE5は、Ecotec の大型 2.4 L (2,384 cc) バージョンです。88 mm (3.5 インチ) のボアと 98 mm (3.9 インチ) のストロークはどちらも大きく、吸気と排気の可変バルブタイミングにより低速トルクが向上しています。圧縮比は 10.4:1 です。出力は 164～177 hp (123～132 kW)、トルクは 159～170 lb·ft (215～230 N·m) です。エンジンは強化された「Gen II」ブロックを使用しています。コネクティング ロッドは GKN 鍛造で、2007 年 7 月以降は C70 粉末金属が使用されています。

LE5は以下の海外モデルにも採用されています。

• 2006 GM 台湾ビュイック ラクロス
• 2006 上海 GMビュイック ラクロス
• ビュイック GL8

LE5またはその類似モデルは、ポラリス・スリングショット（2014年7月27日発表）にも使用されており、5速マニュアルトランスミッションとファイナルベルトドライブが組み合わされています。スリングショットは、オートバイに分類される3輪のサイドバイサイドストリートビークルです。^[13]

LATは、GM のBASマイルドハイブリッド車両 で使用される2.4 L LE5に使用される指定です。

LE9は、2.4 L (2,384 cc) LE5 Ecotecの E85 互換バージョンです。ボアとストロークはそれぞれ 88 mm (3.5 インチ) と 98 mm (3.9 インチ) で、圧縮比は LE5 と同じ 10.4:1 です。

LAFは直噴2.4Lエンジンです。GMの他の4気筒直噴エンジンをベースにした技術を採用していますが、その特定の用途向けに設計された独自の機能を備えています。これには、パワーアップに役立つ11.2:1の圧縮比、燃焼効率を高めるわずかに窪んだピストン、用途に応じた流量のインジェクターなどが含まれます。^{[14] [15]}

LEAは、LAF の E85 互換バージョンです。ボア、ストローク、圧縮比はすべて同じです。最高エンジン速度は 7000 rpm と記載されています。

LUKはLAF に似ていますが、eAssistマイルドハイブリッド システムが追加されています。最高エンジン速度は 7000 rpm と記載されています。

第3世代
概要
生産	2013年～現在
レイアウト
変位	2.0L（1,998cc） 2.5L（2,457cc）
シリンダーボア	86 mm (3.4 インチ) 88 mm (3.5 インチ)
ピストンストローク	86 mm (3.4 インチ) 100.8 mm (3.97 インチ)
圧縮比	9.5:1 11.3:1
燃焼
燃料システム	スパーク点火直接噴射（SI​​DI）
燃料の種類	ガソリン

Gen III Ecotecの2.0 L (1,998 cc)ターボチャージャー付き直噴バージョンは、2013年のキャデラックATSとシボレー マリブで利用可能でした。このエンジンは、中国市場向けのキャデラックXTSとキャデラックXT5でも利用できます。ボアとストロークは両方とも86.0 mm (3.39 in)で、圧縮比は9.5:1です。このエンジンは、電子制御ウェイストゲート/バイパスバルブを備えたツインスクロールターボチャージャー、空対空インタークーラー、980 °C (1,800 °F)のタービン温度に耐えるように設計されたステンレス鋼製デュアルスクロール（1–4、2–3）排気マニホールド、およびナトリウム充填排気バルブを備えたロータキャストアルミニウム合金（A356T6）シリンダーヘッドを使用します。^[17]最高エンジン回転数は7000 rpmと記載されています。

LTGの後継は、2019年型キャデラックXT4と2019年型キャデラックCT6でデビューしました。LSYはアクティブ燃料管理とスタートストップシステムを追加し、性能よりも燃費を優先しています。ピーク出力はLTGよりも低いですが、パワーとトルクの両方でより低い回転数で達成されます。ボアは83.0 mm（3.27インチ）、ストロークは92.3 mm（3.63インチ）です。^[18]このエンジンは、米国では一部のGM車両に使用され、中国では標準エンジンオプションとして使用されています。

2013年式シボレー・マリブと2013年式キャデラックATSに初めて搭載された2.5L Gen IIIブロックは、エンジンの騒音と振動を低減し、燃費と低速域のトルクを向上させるために改良された。^{[17] [19] [20]} LCVは、1年以内に北米GM製品全体で直噴2.4Lを置き換える予定である。^{[21]エンジンの生産は2012年4月にGMの}トナワンダエンジン工場で開始された。

GM 独自の数値流体力学 (CFD) 解析ソフトウェアを使用して開発された新しい燃焼システムは、圧縮比が高く、燃費向上に役立つとともに、ノック耐性も向上しています。エンジンには、連続可変バルブタイミングと権限増加カム位相 (位相回転角の増加) を備えたデュアルオーバーヘッドカムシャフト、アイドリング時に 750 psi (52 bar)、全負荷時に 2,250 psi (155 bar) を供給するカムシャフト駆動燃料ポンプを備えた高圧リターンレス直噴燃料システム、シリンダーヘッドの高流量吸排気ポート、電子スロットル制御、ジェットスプレーオイル冷却を備えたピストンが採用されています。エンジンの最高回転数は 7000 rpm です。

バランスシャフトは、シリンダーブロックからオイルパンモジュールに移動されました。2ピースのスチールとアルミニウムのオイルパンには、短い逆歯チェーンを備えたバランスシャフトによって駆動される、パン内に統合されたオイルポンプアセンブリが備わっています。その他の改良点には、カムシャフトを駆動する逆歯チェーン、鍛造スチールのクランクシャフト、鉄製のメインベアリングキャップインサートを備えた鋳造アルミニウムベッドプレート、ゴム絶縁アセンブリを備えた高圧燃料レール、吸気マニホールド用の音響シールドプラスチックカバー、構造的に強化されたアルミニウムカムシャフトカバーとフロントカバーがあります。これらの改良により、2.4 Lエンジンと比較して騒音強度が40％低減し、騒音特性が2,000 Hzを超えるより高い周波数に変わりました。エンジンは、可変容量オイルポンプとアクティブ制御サーモスタットも使用しています。直接噴射により排出量が25％削減され、連続カム位相によりEGRシステムが不要になります。エンジンの最高回転数は7000 rpmと記載されています。

2.5 L エンジンの排気量は 2,457 cc、ボアは 88.0 mm (3.46 インチ)、ストロークは 100.8 mm (3.97 インチ) です。圧縮比は 11.3:1 です。

LCVと同じですが、吸気バルブリフトコントロール（IVLC）システムを備えており、連続可変タイミングに加えて2段階の可変バルブリフトを提供します。エンジンコントロールユニットによって連続的に制御され、バルブロッカーアームはカムシャフトの高リフトプロファイルと低リフトプロファイルを切り替えます。これは、2フィード固定油圧ラッシュアジャスターを介してオイルコントロールバルブによって作動し、4.0または10.5 mmのリフトを可能にします。^[26]また、スタートストップシステムも備えています。最高エンジン回転数は7000 rpmと記載されています。

2008年のトリノ技術ショーで、GMパワートレインヨーロッパは、2.2Lエンジンの直噴バージョンの点火不要のHCCI（予混合圧縮着火）モードを発表しました。 ^{[27] HCCIバージョンは、可変カム位相を備えた2段階調整可能なバルブリフトとシリンダー圧力センサーを備えた高度なECUを備えており、}ディーゼルエンジンと同様のリーンバーンサイクルを使用し、さらに燃料消費量を15％削減すると主張されています。^[28]

• ラリー・ウェブスター。「H ワードをなくす」。Car and Driver (2000 年 5 月): 93 ページ。