[汽車之家 發(fā)動機技術(shù)] 在今年的北京車展上,廣汽傳祺正式發(fā)布了鉅浪動力平臺,該平臺衍生出來的動力總成將成為傳祺品牌新車型核心競爭力的最為重要一環(huán)。談到鉅浪動力,它不僅僅包含傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機,還包括混合動力專用發(fā)動機、傳統(tǒng)變速箱以及混合動力變速箱。為了探尋鉅浪動力的更多內(nèi)幕,我拜訪了廣汽研究院動力中心副主任祁宏鐘博士。究竟鉅浪動力有何技術(shù)內(nèi)幕呢?下面我們一起來深入了解一下!
● 在本文中您將看到:
1、鉅浪動力產(chǎn)品線介紹
2、鉅浪動力產(chǎn)品目前的性能水平
3、鉅浪動力最新混動系統(tǒng)技術(shù)揭秘
● 鉅浪動力的目標(biāo)
鉅浪動力中的“鉅浪”靈感源自于“巨浪”一詞,它很好地詮釋了鉅浪動力的開發(fā)目標(biāo)——那就是為用戶提供如巨浪般澎湃且源源不斷的動力。
通過各種技術(shù)手段推升發(fā)動機動力性能的同時,為了滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)以及為客戶提供更好的燃油經(jīng)濟性,還需要在熱效率和排放方面進行升級,使得發(fā)動機在各項綜合性能上取得更好的平衡。
廣汽傳祺的目標(biāo)是在2025年全系車型電氣化,所謂的電器化簡單來說,指的就是混動化。而要實現(xiàn)這個目標(biāo),混合動力總成是極其重要的技術(shù)儲備。
● 鉅浪動力衍生出來的產(chǎn)品線一覽
廣汽傳祺第一代發(fā)動機是引進的,源自菲亞特的技術(shù);第二代發(fā)動機是自主研發(fā)的。有了第一代和第二代產(chǎn)品的技術(shù)積累,廣汽傳祺已經(jīng)掌握了核心技術(shù),到了第三代產(chǎn)品便形成了1.5L和2.0L兩個排量的發(fā)動機平臺。
變速箱方面,作為外部引入資源,來自愛信的6AT和8AT手自一體變速箱會繼續(xù)沿用。自主研發(fā)的7擋WDCT濕式雙離合變速箱則會衍生出一個最大承受扭矩為300!っ椎牡团ぞ匕嬉约耙粋最大承受扭矩為400牛·米的高扭矩版,來與鉅浪動力產(chǎn)品序列中的傳統(tǒng)燃油發(fā)動機相匹配。這款變速箱在汽車評價研究院主辦的“龍蟠杯”第三屆“世界十佳變速器”評選活動上取得了十佳稱號。
傳動效率方面,工程師通過采用更高效的軸承方案,更好的輕量化設(shè)計,更優(yōu)的齒輪箱攪油設(shè)計以及電子泵+機械泵混合供油系統(tǒng)等技術(shù),將各個效率損失點進行全面優(yōu)化,從而把該變速箱的傳動效率提升至國際領(lǐng)先水平。
如在硬件上對電液控制模塊的換擋油路進行優(yōu)化,在軟件上通過設(shè)計智能化自適應(yīng)軟件控制策略以及針對不同匹配車型的換擋性能精細(xì)標(biāo)定,最終實現(xiàn)優(yōu)秀的換擋舒適性。從目前的實際體驗上來看,廣汽傳祺的7擋WDCT濕式雙離合變速箱的換擋性能上已經(jīng)達(dá)到傳統(tǒng)6AT變速箱的水平,甚至有部分性能參數(shù)還更有優(yōu)勢。這款WDCT濕式雙離合變速箱還將進一步進行技術(shù)迭代,未來有望由7擋升級為9擋,進一步提升傳動比范圍和優(yōu)化傳動效率,從而提升動力總成的燃油經(jīng)濟性水平。
對于大尺寸車型來說,目前G-MC雙電機系統(tǒng)能夠覆蓋,但對于性能取向的車型而言,該系統(tǒng)給予用戶的動力性感受會偏弱。為此,未來廣汽會引入其他技術(shù)方案來滿足客戶的需求。雙電機混合動力系統(tǒng)的制造成本是一個至關(guān)重要的問題,對于本田、豐田如此,對于廣汽傳祺也是這樣。為了適應(yīng)小級別、低成本車型的需求,廣汽傳祺未來可能會研發(fā)特殊構(gòu)型的單電機混合動力系統(tǒng)。更低的制造成本將賦予新車型更強的價格競爭力。
● 混動專用發(fā)動機與傳統(tǒng)燃油發(fā)動機的區(qū)別
上面提到了混動專用發(fā)動機,這種發(fā)動機究竟和傳統(tǒng)燃油發(fā)動機有什么區(qū)別呢?開發(fā)的難點在什么地方?這應(yīng)該是大部分網(wǎng)友非常關(guān)心的一個問題。
除了表面上能看到的一些硬件差異外,混動專用發(fā)動機與傳統(tǒng)燃油發(fā)動機在控制策略上有非常大的區(qū)別。
在學(xué)術(shù)上,我們把這種做法稱為把面工況向域工況甚至點工況的轉(zhuǎn)變。用更好理解的語言來描述的話就是,讓發(fā)動機工作在熱效率特別高的特定轉(zhuǎn)速和扭矩輸出區(qū)域或工況點,從而為混動系統(tǒng)低油耗屬性作出貢獻。至于動力和性能相關(guān)的部分交由電機來補強。廣汽傳祺的做法實際上是向豐田的混動思路在靠攏,但會更注重動力性和燃油經(jīng)濟性上的平衡,而非豐田那種偏向燃油經(jīng)濟性的設(shè)定。
● 熱效率叫板馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天X?
單純以發(fā)動機最高熱效率來看,傳祺2.0L阿特金森循環(huán)混動專用發(fā)動機42.1%的熱效率雖然已經(jīng)非常出眾,但也并沒有超越馬自達(dá)2.0L創(chuàng)馳藍(lán)天X發(fā)動機43%的熱效率。但我們不能忽略的是,傳祺的這款發(fā)動機是一款混合動力專用發(fā)動機,根據(jù)試驗數(shù)據(jù),車輛在日常行駛工況下,這款發(fā)動機有90%以上的時間都會工作在42.1%熱效率的工況區(qū)間,從而讓車輛保持較低的油耗水平。
實際上廣汽傳祺也對像馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天X這樣的壓燃式發(fā)動機進行過研究,壓燃對于提升熱效率的效果是非常明顯的。
對于廣汽傳祺來說,壓燃式發(fā)動機成本過高,同時節(jié)油率提升卻是有限的,綜合考慮投入與產(chǎn)出比,廣汽傳祺選擇了混合動力的技術(shù)路線。
● 42.1%熱效率的發(fā)動機有啥特點?
在廣汽研究院1樓大堂內(nèi)已經(jīng)展出了熱效率達(dá)到42.1%的2.0L阿特金森循環(huán)混動專用發(fā)動機模型。透過這個模型我們可以搶先了解到即將與消費者見面的這款全新發(fā)動機的一些技術(shù)特點。
這個尺寸較大的VVT電機擁有更大的功率,凸輪軸正時調(diào)節(jié)速度更快,能夠在更短的時間內(nèi)實現(xiàn)更大角度的氣門正時調(diào)節(jié),從而滿足混動發(fā)動機所需的快速工況切換需求,使得混動發(fā)動機在激烈的工況變換時,避免燃燒和排放的劣化或產(chǎn)生熱沖擊、負(fù)載沖擊等各種負(fù)面效應(yīng)。
這個機構(gòu)的作用是什么呢?混動發(fā)動機和傳統(tǒng)燃油發(fā)動機在運行工況上有很大的區(qū)別,傳統(tǒng)燃油發(fā)動機一旦啟動,就是全工況運行的;而混動發(fā)動機一般工作在域工況,而且經(jīng)常會在啟動和停機狀態(tài)下切換。作為一種執(zhí)行器,可變氣門升程這種配置就能很好地提升混動發(fā)動機在其常用工況下的運作效率。例如:發(fā)動機工作在經(jīng)濟油耗區(qū)時采用一套凸輪(提高燃油經(jīng)濟性),工作在待啟動工況時采用一套凸輪(提升啟動效果),這樣就能夠使發(fā)動機在不同工況下都有較高的工作效率。
為了大家能更好地理解,這里我舉一個例子:搭載傳統(tǒng)發(fā)動機的車輛,駕駛員松開油門后,發(fā)動機轉(zhuǎn)速會慢慢地下降;而搭載混動發(fā)動機的車輛,發(fā)動機轉(zhuǎn)速則會瞬間由高負(fù)荷區(qū)降低至怠速區(qū)或者熄火,這就需要混動系統(tǒng)對包括配氣機構(gòu)在內(nèi)的各種執(zhí)行器進行綜合控制,確保發(fā)動機工作效率達(dá)到最優(yōu)化。
上面提到的可變氣門升程機構(gòu)也好、新型VVT電機也好、廢氣再循環(huán)也好,都是為了提升混動系統(tǒng)工作效率而存在的。類似的,這款發(fā)動機上還配備了主動式發(fā)動機熱管理系統(tǒng),能夠根據(jù)發(fā)動機工況主動調(diào)整冷卻系統(tǒng)冷卻水平,實現(xiàn)快速暖機或提升高負(fù)載輸出時的冷卻能力等效果。在上述一系列配置的基礎(chǔ)上,工程師們還需要進一步進行軟件調(diào)校,從而實現(xiàn)混動系統(tǒng)性能的不斷迭代提升,最終要實現(xiàn)的目標(biāo)是把發(fā)動機變成是混動系統(tǒng)中的一個高度可控的執(zhí)行機構(gòu)。
● 鉅浪動力目前的實際水平怎樣?
鉅浪動力傳統(tǒng)燃油發(fā)動機目前已經(jīng)上市,上市產(chǎn)品均為渦輪增壓發(fā)動機,都搭載了350bar噴射壓力的直噴系統(tǒng),如:GS4上搭載的1.5T 4A15J1 4缸發(fā)動機和GS8上搭載的2.0T 4B20J1 4缸發(fā)動機。
這樣的數(shù)據(jù)全面超越了搭載傳統(tǒng)燃油發(fā)動機的GS4(實測0-100km/h加速時間為9.54秒,工信部油耗為6.8L/100km,實測油耗為8.5L/100km)。
在研發(fā)階段,未來廣汽傳祺的全系車型都會有混動版本的規(guī)劃,其中包含了HEV和PHEV車型,至于最終這些混動車型是否會推向市場,要看市場的情況。
目前廠家尚未公布率先搭載該全新混動系統(tǒng)的具體車型,但透露了搭載該混動系統(tǒng)緊湊型車的大致性能數(shù)據(jù)。
● 押注HEV混動技術(shù),電池制造成本是突破口
目前國家對新能源車的補貼大幅退坡,EV純電動車和PHEV插電混動車型在市場上短期內(nèi)難以形成較大的規(guī)模效應(yīng),國家最新的政策已經(jīng)開始向HEV混動車型傾斜,鼓勵企業(yè)生產(chǎn)更多的低油耗混動車型。這從國家NEV積分政策的改變以及各地方提高節(jié)能車牌指標(biāo)就可以看出來。
廣汽傳祺積極響應(yīng)國家政策變化,提前在HEV混動系統(tǒng)上進行技術(shù)儲備。很多人認(rèn)為,已經(jīng)掌握了PHEV插電混動技術(shù),要實現(xiàn)HEV混動車型不是非常輕松嗎?答案是否定的!我解析一下各位就會明白,PHEV插電混動系統(tǒng)和HEV混動系統(tǒng)能夠共享電機和電控部分,但電池技術(shù)是不能共享的。
正是因為如此,愿意開發(fā)HEV混合動力系統(tǒng)的中國品牌廠家并不多。在國內(nèi),HEV混合動力車型市場目前依然是豐田和本田兩個品牌占據(jù)著主要市場份額。
豐田在全球銷售搭載THS系統(tǒng)的混合動力汽車,龐大的銷量可以把混合動力系統(tǒng)的制造成本壓得很低,其中就包括電池的制造成本。中國品牌廠商在EV純電動車型和PHEV插電式混合動力車型領(lǐng)域走在了世界前列。但在HEV領(lǐng)域,中國品牌廠商依然屬于追隨者,而技術(shù)瓶頸就在于電池這一塊。
由于HEV車的電池容量小,同時對耐久性和壽命的要求苛刻,所以在目前中國品牌HEV車型量還沒跟上的情況下,電池零部件供應(yīng)商要不不愿意接這樣的訂單,要不售價極高,這大大制約了HEV車型在國內(nèi)的推廣與普及。廣汽希望與國內(nèi)有決心來做HEV車型的整車廠商或電池廠商合作,把中國品牌旗下的HEV車型市場做大,只有這樣才能通過規(guī);a(chǎn)來降低HEV電池的成本,最終提升利潤率并促進行業(yè)的發(fā)展。
● 全文總結(jié):
廣汽傳祺鉅浪動力不僅僅包含熱效率突出的燃油發(fā)動機,還有獲得“世界十佳變速器”稱號的7擋濕式雙離合變速箱。同時,混合動力專用發(fā)動機和變速箱也是鉅浪動力最為重要的組成部分,它們是實現(xiàn)廣汽傳祺2025年全系車型電氣化目標(biāo)規(guī)劃的技術(shù)保證。新能源技術(shù)方面,傳祺品牌背后的廣汽研究院目前除了有成熟的EV純電動車型和PHEV插電式混合動力車型技術(shù)外,還在積極跟隨國家政策變化,發(fā)展HEV混合動力車型技術(shù),現(xiàn)已掌握包括HEV車型電池制造技術(shù)在內(nèi)的各種核心技術(shù),但如何通過規(guī);a(chǎn)來降低制造成本成為目前擺在其面前的一個最大問題;蛟S與其他中國整車企業(yè)或電池制造企業(yè)展開深度合作,通過把中國品牌HEV車型市場做大來降低電池制造成本是一條可行的路徑。(圖/文/攝/汽車之家 常慶林)
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