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现在就来革发动机的命?太天真了!不踏实研发发动机早晚得淘汰!| DA访谈

2017-10-20 浏览:3327 评论:0

“燃油车大限将至了,未来将会是纯电动车的天下。”几乎每个看完双积分政策的人都会有这想法,包括我那个在新能源领域上颇有造诣的兄弟。“一台纯电动车能赚5个积分,混动车型只有2个,而且对纯电里程的要求相当高,燃油车肯定是凶多吉少的。”从他的表情中可以看出,他似乎想要得到我的认同,可是我却成了话题终结者:“燃油车的寿命长着呢!”

“决定市场的永远是需求,而不是政策,纯电动车能赚5分又怎样,消费者不买账,可能混动车型卖出去三四台了,纯电动车也卖不出去一台,最后最能赚积分的还是燃油车。”

01未来的内燃机只不过是换了个形式存在而已

“我个人觉得这个电动化一定是趋势,但是传统的动力在里边扮演的还是一个很重要的角色。”在日前广汽研究院的采访中,有媒体问常务副院长吴坚有关双积分政策的看法时,吴坚这么回答,这并不是因为他是动力系统领域上的专家,在自卖自夸,而是很多调研机构得出来的结果。

广汽研究院常务副院长——吴坚教授

国际能源署IEA在2016年的预测:到2050年,有49%的车辆使用内燃机混合动力,58%的车辆使用内燃机动力。得出类似结论的还有Automobilwoche(欧洲汽车周报)、BOSCH(博世)、IHS、Strategy Engineers和AVL等等国际上有名的调研机构。

▲显然这些第三方的调查机构还是偏保守了,根据丰田和本田的预测,2030年搭载发动机的车辆达85%以上,到了2050年搭载发动机的车辆达70%以上。

很多互联网造车公司想要借“停售燃油车时间表”这玩意拼命地安利新能源车的颠覆概念,这大可以消停一下了。未来几十年,甚至是上百年,内燃机在汽车行业中还是占主导地方。所以一些传统造车企业都没有放过丝毫能让内燃机升级的机会。

 

例如日本,他们在不断提高内燃机的热效率,马自达通过HCCI(均质稀薄压燃技术)把内燃机的热效率提高到48%,到2020年,这个数字极有可能突破50%;再例如美国的企业,他们已经从原来的大排量自吸变成现在的增压直喷发动机,搭配多挡位的AT变速箱,美国车和油老虎再也画不上等号;欧洲就更为激进,不仅采用了48V微混系统,还有RightSizing(合适排量发动机)、多挡变速器等等。

没错,很多欧美国家或地区都已经制定了燃油车退出市场的时间表,例如法国、德国、挪威、荷兰,还有早在2015年8月就提出来的美国加州。可是这些地区的车企却不以为然,我最记得奔驰的一位高管说过:“企业是百年的企业,而政府不过是任期里的政府而已。”所以这些百年企业更多的是考虑这个市场的需求,而不是政策需求。


 

02自主品牌的内燃机技术还是短板吗?

自主品牌可以给很足的配置,用很高级的材料,可是一提到发动机,似乎没什么东西是拿得出手的。“有些自主品牌虽然购买了很多发动机的试验台架,可是都闲置在那没转起来,真的是非常浪费。”吴院长说到这的表情无奈中带点痛心。

歼20列装部队了,我国战机正式进入2.0时代,可是换上国产发动机后,很多外国专家都在吐槽歼20的机动性,难道我国自己的发动机真的这么不堪入目吗?

广汽研究院就像是穷人家的孩子早当家,2008年2月,广汽研究院才正式成立动力总成部,那时候的动力总成不仅人数不够,加上吴坚才18个人,而且大多都是应届毕业生,没有太多经验,动力台架数量也只有两台。

那时候的吴坚心里也没有底,可是就是有一股民族企业崛起的精神,带着这18罗汉,抡起袖子就干。从08年到14年,广汽研究院先后推出了2.0VTML、1.8VTML和1.6L排量机型,还有双连续可变气门正时和涡轮增压等技术的开发。这几年,广汽研究院解决了传祺发动机从无到有的问题。

广汽研究院第一代发动机的技术

有了第一代发动机的经验之后,吴坚的团队就像打通了任督二脉一样,13年就开始了传祺第二代发动机的开发工作——小排量发动机GS平台。

在次年的9月份,GS平台的首款1.3T发动机量产,这也奠定了传祺GS4销量爆灯的基础。同时,第一代G平台的发动机也得到了全面的升级,2.0L的自吸发动机变成了现在GS8身上的2.0T发动机。

广汽研究院第二代发动机的技术

老实说,前两代产品对我的吸引力不是特别大,因为它有的,别人也都有,它只是追赶上比较优秀的那一层而已。而真正让我眼珠发亮的是明年即将量产的传祺第三代发动机——2.0TGDI,额定功率180kw,最大扭矩380Nm,不仅一跃成为了自主品牌里面最强的2.0T发动机,甚至已经和宝马5系上的2.0T高功率版不相上下了。

用吴坚的话来讲:“以前是我们找别人做标杆,现在我们不需要了,都是别人找我们做标杆。”确实,在这台2.0T的发动机里面,我们看到很多业内比较少见的技术,例如350bar高压直喷系统,目前主流的缸内直喷的喷射压力大概在250bar左右,而传祺是国内第一家量产350bar直喷系统的。这个喷射压力越大,汽油的雾化效果就越好,燃烧效率也越高。

 

除此之外,这台2.0T还搭载了双流道涡轮增压器、电控废气阀、进排气双VVT、可变机油泵、电子节温器、正时静音链传动、双平衡轴等先进技术。

 

四大发动机资讯公司之一的FEV给广汽传祺第三代发动机做的油耗实验,灰色的是全球发动机的油耗数据,红色线是平均值,可以看到未来的那几款发动机,不仅动力强劲,而且油耗也是极具竞争力。

这第三代发动机还会引入了国际比较先进的模块化设计,和宝马四缸变三缸的类似,就是采用单缸0.5L的排量,所以明年量产的1.5TGDI只是在2.0TGDI的基础上砍掉一个缸,在技术和生产上有很多互通的环节,极大地减少了研发和生产成本。

广汽研究院动力总成这一块一共有312件专利,从第一代到未来的第四代发动机,如此之多的研发成果,你会不会怀疑这究竟投入了多少成本?50亿?80亿?还是100亿?某自主品牌单单用来买发动机图纸的钱就10个亿左右,而广汽研究院在整个动力总成模块里面总成本只不过15个亿。而且还没花完,因为第四代发动机只不过立项了而已,可是成本已经算到里面去了。

我们下午去参观了研究院的动力总成的实验室,你会看到几乎每一个台架试验上面都挤满了工程师,每一个人都在忙忙碌碌地干自己的东西,这就是效率。

“这真的值得自豪,花小钱办大事,我们把每分每毫都用在了刀刃上。”吴坚稍微整理了一下衣服,自豪地说:“我们花掉了15亿,可是给集团的收益是巨大的,就单单去年传祺GS4的销量来看,按每辆6000块钱购置税补贴,你算一下多少钱,早就填补回来了吧。”

 

2016年,GS4的总销量为326906台,按吴坚的算法,那就是差不多20亿。


03吴坚说的两个最牛的地方!

也许,你在整个采访中会发现很多牛逼哄哄的地方,例如那台2.0TGDI发动机,他们不仅把热效率做到了37%,而且还能让升功率保持在90kw/l,即便是很多国际一线品牌都做不多,丰田本田的热效率高,可是升功率比较低,所以只能用在混动系统上,而这台2.0TGDI就可以直接用来直驱。

但是,我觉得最牛的地方不在这,而是之前只能依赖别人,现在却让别人反过来寻求你帮助的地方,所以在这里,吴坚说这两点的时候都加了“最牛最牛”作为前缀。一个是GCCS单缸机燃烧系统,另一个则是动力标定。

不同标定下的GS8,原来温柔文雅的GS8可以变得如此粗暴强劲。

一台发动机在燃烧的过程中是在密闭的空间里面进行的,很难用肉眼直接的观察,所以混合气的喷射过程,燃烧过程都只能通过电脑仿真实现了,若是现实中必定会产生一定的误差。

而且,即便出了问题也很难直接找出问题,这就需要一个能看到真实燃烧过程的仪器了,这个就是单缸机燃烧系统。

这个系统能借助高速频闪的闪光灯和高速摄像机记录下从进气到排气结束的整个燃烧过程,从而能分析在整个工况下喷油轨道和火焰传播的路径,帮助工程师验证电脑仿真时做的模型。这个系统的精度非常高,可以准确到曲轴每转过1°就能拍下一张照片,所以任何蛛丝马迹,工程师都不会放过。

这个系统的最困难的地方在于那个透明的石英玻璃,因为每试验一次,这个单缸机可能会进行很多很多次燃烧爆炸的过程,而每一次循环都有可能让油滴沾到石英玻璃上,脏了就看不见里面的情况,所以这块石英玻璃必须要保持十多二十分钟的清洁状态。

也正因为这样,这个小小的石英玻璃放在以前,需要7万欧一个,估计一台发动机要用几个甚至数十个这样的玻璃,这样的成本耗费,还有哪个敢去开发发动机啊?国内也有自主品牌买单缸机试验台架,可是真正用上的却少之又少。

参观单缸机燃烧试验的实验台架

“我在国内干的第一件最牛逼的事情就是将这款石英玻璃国产化,只需要7000块钱人民币,所以我可以大量的应用,即便坏了也不心疼。”这个GCCS燃烧控制技术是广汽研究院专有的技术,也正因为这个专利,广汽传祺的发动机水平才能始终走在自主品牌,甚至是一些主流品牌的前面。

另一个最牛最牛的地方就是动力总成的标定。现在很多自主品牌不是发动机、变速箱做得不行,而是它们两者之间的搭配不行。因为很多都是交给供应商去标定的,不能根据自己品牌的DNA进行修正,体验非常差。

吴坚在这是挺有先见之明的,早在动力总成这个部门成立之际就建立了一支动力总成的标定团队,虽然刚开始的那几年是交给供应商标定的,可是没多久就开始了自主标定,自己掌握标定技术,让每个车型都烙上自己品牌的DNA。

动力标定是工作量巨大的一项任务,单单一台发动机的台架试验,就需要8个月以上,而且是采用24小时三班倒的形式日夜在做,像绣花一样一点一点去调。在这10年里,吴院长的这支队伍不断的总结经验,自己开发出了一套自动标定的程序,这套程序即便是变速箱的供应商也做不到。

这套程序不仅可以极大地提高动力总成标定的工作效率(30%),更重要的是它能减少台架运转的时间,这个节省下来的费用是相当惊人的。以前传祺的供应商,例如德尔福、联电、大陆等等,他们都反过来采购这套系统,这就是牛逼的地方,那种“以前你瞧不起我,现在让你高攀不起”的感觉。

很多人都说GS8的2.0T动力偏弱,参数不好看,其实这不过是一个均衡的过程,工程师在做标定的时候需要考虑噪音、震动、油耗和排放等等指标。按照标定工程师的话来讲:“看一个动力总成,我从来不看0~100km/h的加速时间,驾驶平顺、油耗低、排放少,安静才是我关注的点。”确实,一台家用车需要的不正是这个工程师关注的地方吗?

声明:本文由太平洋号作者撰写,观点仅代表个人,不代表太平洋汽车。文中部分图片来自于网络,感谢原作者。
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