[汽車之家 工廠揭秘] 從04年建成開始算起的16年來，從未有媒體走進過GTE（GAC Toyota Engine Co。，LTD）廣汽豐田發(fā)動機有限公司的工廠車間。而今天，我們得到了這樣一個難得的機遇，有機會親眼看看熱效率41%的豐田TNGA架構M20C發(fā)動機到底是如何生產(chǎn)出來的。

　　結合整車制造工廠的參觀，今天這篇文章，我們希望聊明白幾件事：我們總說的TNGA是什么，在生產(chǎn)制造中到底有什么用？以及M20C發(fā)動機的一些技術細節(jié)。由于參觀時間有限且全程不允許拍照，本文圖片均來自官圖及過往內容素材。

TNGA架構意義大嗎？

　　從2015年第四代普銳斯算起，豐田推行TNGA架構也已經(jīng)有5年的時間了。幾乎每篇和豐田有關的文章都會提到TNGA，那TNGA到底是什么？

　　過去我們要先搞定設計，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)問題，反饋回設計，一步步打磨，以此類推，再到制造環(huán)節(jié)。

　　所以，TNGA架構最大的意義體現(xiàn)在產(chǎn)品開發(fā)上，基于同一個架構，豐田可以快速開發(fā)出不同軸距、不同類型的多種車型，并讓以往車型中的優(yōu)勢零部件發(fā)光發(fā)熱。

TNGA M20C發(fā)動機

　　愛好發(fā)動機技術或豐田品牌的人肯定對最新的41%熱效率TNGA發(fā)動機如數(shù)家珍，今天我們終于看到了這款發(fā)動機是如何被生產(chǎn)出來的。

　　這里的“自働化”值得一提，它不是單指基本不需要工人操作，更重要的是，有一套完善的問題監(jiān)測機制，通過檢測出各式各樣的異常，防止不良品流出。

　　我們參觀的生產(chǎn)線是M20C發(fā)動機，它是豐田TNGA發(fā)動機中2.0L排量的傳統(tǒng)汽油動力機型，在我看來幾乎是結合了主流前沿的發(fā)動機技術。

　　馬自達創(chuàng)馳藍天看家的阿特金森循環(huán)和我們在大眾EA888發(fā)動機上見到最多的進氣歧管/缸內直噴混合噴射技術都出現(xiàn)在這一代豐田TNGA發(fā)動機上。

　　我們嘗試把這些技術串聯(lián)起來，探究一下高熱效率的由來。阿特金森循環(huán)（實際應該叫米勒循環(huán)）簡單來說是通過電控氣門技術（豐田看家的VVT-i）調整氣門開閉時間。

　　如上面的gif圖所示，在不需要太高功率的低負荷工況下，我們在進氣沖程的尾段讓氣門晚關一點點（利用豐田看家的VVT技術），使壓縮沖程的初段，缸內的混合氣會從進氣口“吐回”一部分。

　　因為壓縮沖程中有短暫的一段時間在“吐氣”，實際并沒有進入那么多的混合氣，壓縮后，在缸內自然也沒有那么高的實際壓縮比，沒有可能導致爆震的過高壓強。

　　火焰擴散速度越快，在有限的時間里，混合氣燃燒就越充分。TNGA發(fā)動機這一環(huán)套一環(huán)，很是精妙。結合一些小的改進，例如采用電子節(jié)溫器和電動水泵組成可變冷卻系統(tǒng)，優(yōu)化發(fā)動機的控溫性能；部件的小型化、輕量化所帶來的“微小進步”，也都是41%中不可或缺的組成部分。

　　當然，我們從技術和策略上分析TNGA發(fā)動機，無非幾句話的事情，這里面卻是工程師日以繼夜的研究、試驗、改進，反復驗證所帶來的成果。

　　回到工廠，由于時間原因沒有參觀到鑄造車間，無緣看到缸蓋和缸體的低壓和高壓鑄造設備。但在加工車間，我們發(fā)現(xiàn)GTE加工車間的設備的體積只有其它品牌動力總成工廠設備約1/3。

　　經(jīng)過粗加工環(huán)節(jié)后，曲軸孔和缸孔珩磨（類似缸壁精磨）是兩項重要的高精加工工序，后者精度為0.015mm。在精加工后的清洗環(huán)節(jié)，油道內異物要做到5mg以下，這些都是工廠內的標準。

　　經(jīng)過總裝，一臺發(fā)動機就正式制造完成了，但在交付之前，還需要經(jīng)過部分檢測，包括人工檢測，利用TCR盤確認作業(yè)完成信息。

整車制造工廠

　　關注科技的朋友應該在這里看過很多整車工廠了，沖壓、焊接、涂裝和總裝是幾乎全世界通用的流程規(guī)范。此次行程倉促又不讓拍攝，這里也就不挨個贅述了，這里挑幾個我認為的亮點和大家聊聊。

　　廣汽豐田整車工廠的自動化程度比較高，各個車間有AGV自動運輸車負責物流。沖壓器械采用日本小松的產(chǎn)品，C級線單條最高可達到30件/分鐘的產(chǎn)能。

　　在焊裝車間我們看到了豐田的一項專利技術——電極頭磨刀石，焊裝車間里的機器人每完成一次焊接，電極頭都會在整形機里打磨一下，保證每一次工作時都保證相同狀態(tài)。

　　車身地板焊接有4組馬達進行定位，夾具精度為0.05mm。在焊接完成后，還會有機械臂對32個部位進行標準測量。

　　為了提高效率，工廠自研了門型運輸通道，配合人工或者機器人可以自動運輸所需的材料，執(zhí)行效率很高。

　　通過總裝車間，整車基本完成組裝，檢測線的質檢人員每人手上會帶一塊iWatch，對比串號完成檢查后，檢測員可以直接在手表上點擊確認并生成檢查記錄。

　　另外還有一部分檢測員手里會拿一臺iPad，他們是檢測車輛配置的人員，比對預先生成的配置圖表，檢測員可以一項一項比對。

　　在最后的檢查中，每輛車都要跑一圈“小跑道”，包含石板路（比利時路）、柏油路彎道以及一段有鋼線的顛簸路段，借以檢測裝配、異響和行駛機能，隨后進入淋浴房進行漏雨測試。

　　在常規(guī)的檢測內容外，廣汽豐田還有一個傳說中的“黑帽子”小組，負責抽檢裝配完成的車輛，他們手中握有豐田最嚴苛的檢測標準，并且會根據(jù)客戶的反饋逐年更新這套標準。此前我的同事夏志猛曾專門做過一期《學徒》詳細介紹了豐田質檢環(huán)節(jié)，我也把視頻放在這里供大家觀看。

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總結

　　素材有限，我親眼看到的一些東西可能沒法讓你們也看到，只能通過文字描述出來。在廣汽豐田整車制造工廠里，很多設備諸如AGV自動小車、高噸位的沖壓裝置和機械臂很多工廠都有，但電極頭磨刀石等專利和自研裝置還是能讓人眼前一亮。相比之下，GTE發(fā)動機工廠還是更令我神往一些，這也是我把GTE工廠和TNGA發(fā)動機放在前面聊的原因之一。感謝各位看到這里，相信你們對廣汽豐田的整車和發(fā)動機制造工廠有了一定的了解，那么我們下次工廠揭秘再見了。（圖/文 汽車之家 鄭旭）