[汽車之家 發(fā)動機(jī)技術(shù)] 東南汽車發(fā)展至今已經(jīng)走過了22個(gè)年頭,從最初的商用車得利卡到最新推出的小型SUV DX3上,我們可以看到東南汽車一直跟隨著中國汽車業(yè)的崛起而穩(wěn)步發(fā)展。在東南汽車的發(fā)展歷程中有一個(gè)企業(yè)扮演了非常重要的角色——它就是一直和東南汽車緊密合作,為其提供發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的航天三菱。隨著航天三菱對日本三菱的發(fā)動機(jī)研發(fā)體系和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的理解加深,航天三菱近幾年走上了自主研發(fā)的道路。率先走向市場的航天三菱自主研發(fā)發(fā)動機(jī)產(chǎn)品就是將搭載于新款DX7車型上的4K20D4T 1.8T發(fā)動機(jī)。在新款DX7上市前夕,汽車之家有機(jī)會深入航天三菱研發(fā)中心,了解到一些關(guān)于4K20D4T發(fā)動機(jī)的內(nèi)幕。
● 航天三菱伴隨不少中國品牌成長
航天三菱發(fā)動機(jī)目前年產(chǎn)量約為70萬臺,絕大部分是為沒有發(fā)動機(jī)研發(fā)能力或產(chǎn)能不足的中國品牌廠商供貨的。東南汽車目前一年裝車的航天三菱發(fā)動機(jī)超過15萬臺?梢哉f,沒有航天三菱的發(fā)動機(jī),很多中國品牌廠商就沒有今天的規(guī)模。
4A91、4A91T、4G63、4G63T發(fā)動機(jī)占用了航天三菱絕大部分產(chǎn)能。在90年代引入的4G6系列發(fā)動機(jī)和2007年引入的4A9系列發(fā)動機(jī)面臨著升級換代的窗口期。將在明年推向市場的4K2系列發(fā)動機(jī)以及預(yù)計(jì)在2019年推向市場的4A95TGDI發(fā)動機(jī)將會成為未來航天三菱在中國發(fā)動機(jī)市場攻城略地的主力產(chǎn)品。
● 東南汽車與航天三菱的密切關(guān)系
東南汽車在歷史上曾與日本三菱汽車有過一段合作時(shí)期,而且東南汽車過去的很多車型都是引進(jìn)自日本三菱汽車。正是這層關(guān)系,使得東南汽車采用航天三菱的發(fā)動機(jī)成為順理成章的事情。
實(shí)際上,在2007年從4A9系列發(fā)動機(jī)正式引入中國市場后,東南汽車和航天三菱就已經(jīng)緊密合作,航天三菱除了提供發(fā)動機(jī)產(chǎn)品外,還介入到東南汽車的車型研發(fā),在新車型發(fā)動機(jī)系統(tǒng)性能優(yōu)化上作出了較大的貢獻(xiàn)。東南汽車和航天三菱合作無間,使得搭載航天三菱發(fā)動機(jī)的東南汽車產(chǎn)品在動力系統(tǒng)耐久性和穩(wěn)定性方面達(dá)到同級優(yōu)秀水平。
后來航天三菱換用最高耐受溫度更高的排氣歧管部件來滿足東南汽車的需求。當(dāng)然,更換新的排氣歧管后,相關(guān)的測試需要重新進(jìn)行,以保證發(fā)動機(jī)的性能指標(biāo)及耐久性能。
● 穩(wěn)定優(yōu)先的開發(fā)原則
航天三菱在汽車行業(yè)里屬于零部件供應(yīng)商,整車廠商對發(fā)動機(jī)質(zhì)量和性能的嚴(yán)格監(jiān)控杜絕了航天三菱發(fā)動機(jī)在參數(shù)上虛標(biāo)造假的可能性。排放國標(biāo)的升級、整車廠商對發(fā)動機(jī)綜合性能(提升動力和耐久性,降低排放、油耗和制造成本)要求的提高以及中國品牌自主研發(fā)的新發(fā)動機(jī)相繼推出,都倒逼著航天三菱加速舊產(chǎn)品升級和新產(chǎn)品研發(fā)的步伐。
幾款1.8T發(fā)動機(jī)參數(shù)對比 | ||||
名稱 | 航天三菱4K20D4T 1.8T (基礎(chǔ)款機(jī)型) | 大眾EA888 1.8T | 吉利JLE-4G18TDC 1.8T | 長安JL486ZQ2 |
排量(L) | 1.8 | 1.8 | 1.8 | 1.8 |
進(jìn)氣形式 | 渦輪增壓 | 渦輪增壓 | 渦輪增壓 | 渦輪增壓 |
供油方式 | 多點(diǎn)電噴 | 缸內(nèi)直噴 | 缸內(nèi)直噴 | 多點(diǎn)電噴 |
氣缸排列形式 | L | L | L | L |
氣缸數(shù)(個(gè)) | 4 | 4 | 4 | 4 |
最大馬力(Ps) | 174 | 180 | 184 | 177 |
最大功率轉(zhuǎn)速(rpm) | 5500 | 4300-6250 | 5500 | 5000-5500 |
最大扭矩(N·m) | 250 | 300 | 300 | 245 |
最大扭矩轉(zhuǎn)速(rpm) | 2000-4800 | 1450-4100 | 1750-4000 | 2000-4500 |
燃油標(biāo)號 | - | 95 | 92 | 92 |
環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) | 國五 | 國五 | 國五 | 國五 |
在開發(fā)新發(fā)動機(jī)的過程中,航天三菱經(jīng)常碰到的是廠家要求的高綜合性能以及低制造成本的矛盾。目前,搭載航天三菱發(fā)動機(jī)的車型大部分售價(jià)在15萬元以下,分?jǐn)偟桨l(fā)動機(jī)總成上面的成本捉襟見肘,片面追求高性能必然會導(dǎo)致耐久性方面的問題。所以,我們通過簡單分析發(fā)動機(jī)參數(shù)就可以看出,航天三菱的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品性能并不突出,只能達(dá)到同級競品的平均水平。當(dāng)然,東南汽車既然對4K20D4T 1.8T發(fā)動機(jī)的性能有更高的要求,不排除后續(xù)搭載在DX7上的4K20D4T 1.8T發(fā)動機(jī)經(jīng)過特別調(diào)校和部件升級后,動力輸出水平比航天三菱基礎(chǔ)款機(jī)型更強(qiáng),以保持產(chǎn)品在市場上的競爭力。
搭載航天三菱發(fā)動機(jī)的車型上市后,如果發(fā)動機(jī)出現(xiàn)任何問題都會被歸因到航天三菱品牌頭上。這樣一來不但消費(fèi)者對航天三菱發(fā)動機(jī)失去信心,整車廠商也可能會因此而不再采購航天三菱的產(chǎn)品。
● 日本三菱的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和體系是關(guān)鍵
在早些年,中國品牌還未有發(fā)動機(jī)自主研發(fā)能力,很多所謂的自主研發(fā)發(fā)動機(jī)實(shí)際上是仿制日本三菱或者豐田發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的。仿制硬件對于制造業(yè)大國中國的企業(yè)來說其實(shí)并不困難,買一個(gè)發(fā)動機(jī)回來、拆解、測量重要尺寸、加工、裝配就能造出一個(gè)和原型機(jī)相比八九不離十的發(fā)動機(jī)硬件。但這些仿制發(fā)動機(jī)的企業(yè)發(fā)現(xiàn),即使為發(fā)動機(jī)硬件配置和原型機(jī)一樣的電控系統(tǒng)也達(dá)不到原型機(jī)的動力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性以及耐久性能等指標(biāo)。
在裝配方面,發(fā)動機(jī)上每一個(gè)螺栓的緊固扭矩實(shí)際上對發(fā)動機(jī)的NVH、耐久性甚至性能都有影響。螺栓緊固扭力沒有合理設(shè)計(jì)可能會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)各密封部件密封不良,導(dǎo)致漏氣或者漏液的發(fā)生。發(fā)動機(jī)上有上百顆螺栓,它們把發(fā)動機(jī)零件組裝成一個(gè)整體,不同的螺栓緊固力矩的參數(shù)設(shè)計(jì)都會影響到發(fā)動機(jī)模態(tài),從而使發(fā)動機(jī)工作時(shí)的振動和聲音表現(xiàn)大不相同。
一款新的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品在研發(fā)過程中會遇到非常多的問題,如何去找到問題的根源、用何種方法去解決非常關(guān)鍵。成熟的體系和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蜃屝庐a(chǎn)品的問題在研發(fā)階段完全暴露出來,并得到有效和快速的解決。所以我們回過頭來看航天三菱的過去的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品,像機(jī)油消耗量過大、部件過早損壞的嚴(yán)重問題基本沒有,這實(shí)際上是靠體系和經(jīng)驗(yàn)來保證的。
● 正在進(jìn)行量產(chǎn)前整機(jī)耐久測試的DX7全新1.8T發(fā)動機(jī)
發(fā)動機(jī)臺架實(shí)驗(yàn)是發(fā)動機(jī)研發(fā)過程中重要一環(huán)。由于目前航天三菱在加快新機(jī)型的開發(fā)力度,目前臺架實(shí)驗(yàn)室非常忙碌,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)每一個(gè)試驗(yàn)間都排滿了新機(jī)型的實(shí)驗(yàn)。在首款搭載航天三菱4K20D4T 1.8T發(fā)動機(jī)的東南DX7車型上市前,我們有機(jī)會進(jìn)入到航天三菱的發(fā)動機(jī)臺架實(shí)驗(yàn)室,來參觀這款新發(fā)動機(jī)整機(jī)耐久測試。
按照航天三菱的標(biāo)準(zhǔn),一次整機(jī)綜合耐久測試需要進(jìn)行398小時(shí),其中包括140小時(shí)全速全負(fù)荷工況。對于這款4K20D4T 1.8T發(fā)動機(jī)來說,在全速全負(fù)荷的工況下,發(fā)動機(jī)冷卻液最高溫度達(dá)到118℃,發(fā)動機(jī)機(jī)油最高溫度達(dá)到158℃,這對于油道、水道、密封件、各運(yùn)動部件的耐久性是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。
在新發(fā)動機(jī)開發(fā)初期,樣機(jī)由于設(shè)計(jì)、工藝、裝配、零件耐久等原因,在整機(jī)綜合耐久測試中較多會遇上的是冷卻液泄漏、機(jī)油泄漏的情況,可能引起上述問題的原因很多,零件加工工藝(如缸體端面平整度)、裝配工藝(如裝配方式或螺栓緊固扭矩)、零部件設(shè)計(jì)等都可能是“罪魁禍?zhǔn)住保仨毥?jīng)過拆解測量分析才能確定問題所在。即便是發(fā)動機(jī)經(jīng)過整機(jī)耐久測試沒有任何外部損壞。在試驗(yàn)后的拆解分析中也可能發(fā)現(xiàn)氣缸或軸瓦過渡磨損的問題,這些都是影響發(fā)動機(jī)耐久性的潛在隱患,必須在前期開發(fā)時(shí)予以排除。
皮帶輪系的設(shè)計(jì)涉及到發(fā)動機(jī)艙布置以及發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的NVH性能,采用成熟的設(shè)計(jì)除了能保證其使用效果,也使得發(fā)動機(jī)能更方便地布置到原來采用航天三菱4G63發(fā)動機(jī)的車型之上,使得以往的整車設(shè)計(jì)也能方便地升級新的發(fā)動機(jī)而無需進(jìn)行車身結(jié)構(gòu)改動。
4K2系列發(fā)動機(jī)可以選裝平衡軸來降低發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)振動,提升NVH性能。航天三菱對整車廠商的建議是4K20D4T 1.8T發(fā)動機(jī)可以不裝配平衡軸,而排量更大的4K21D4T 2.0T和4K22D4T 2.4T發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)振動更大需要裝配平衡軸來保證發(fā)動機(jī)的NVH性能指標(biāo)。
受制于成本的限制,4K20D4T發(fā)動機(jī)并沒有直噴技術(shù)以及雙渦管渦輪,而是采用了多點(diǎn)電噴技術(shù)以及單渦管渦輪。而為了增強(qiáng)發(fā)動機(jī)的低轉(zhuǎn)扭矩表現(xiàn),該單渦管渦輪的泵輪和葉輪都采用了輕量化設(shè)計(jì),可在較低得轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)增壓值,同時(shí)提速響應(yīng)也會更為迅速。
● 東南DX7全新1.8T的變速箱配置
由于航天三菱4K20D4T 1.8T發(fā)動機(jī)與上汽齒輪六速雙離合變速箱是一對新的組合,重新匹配工作在所難免。這套新的動力總成究竟有怎樣的表現(xiàn)要等到明年第一季度,DX7 1.8T車型上市后才能揭曉。但東南的調(diào)校目標(biāo)是偏向動力輸出和運(yùn)動性能的,新車型的加速性能及變速箱響應(yīng)將是最為值得關(guān)注的地方。
● 全文總結(jié):
航天三菱4K20D4T 1.8T發(fā)動機(jī)是一款值得期待的發(fā)動機(jī)。它是航天三菱完全自主研發(fā)的新一代產(chǎn)品,同時(shí)該新款發(fā)動機(jī)在未來將為眾多沒有發(fā)動機(jī)研發(fā)能力的中國品牌廠商提供競爭力更強(qiáng)的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品,是這些廠商提升產(chǎn)品力的重要一環(huán)。這款發(fā)動機(jī)的性能表現(xiàn)除了受到中國品牌廠商的關(guān)注外,也是眾多消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)。而首款搭載航天三菱4K20D4T 1.8T發(fā)動機(jī)的東南DX7將為大家揭曉性能上所有的疑惑,汽車之家也會第一時(shí)間為大家?guī)頄|南DX7 1.8T車型的評測文章,敬請期待。(圖/文/攝/汽車之家 常慶林)
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