[汽車之家 發動機技術] 在今年的北京車展上,廣汽傳祺正式發布了鉅浪動力平臺,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。談到鉅浪動力,它不僅僅包含傳統的燃油發動機,還包括混合動力專用發動機、傳統變速箱以及混合動力變速箱。為了探尋鉅浪動力的更多內幕,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內幕呢?下面我們一起來深入了解一下!
● 在本文中您將看到:
1、鉅浪動力產品線介紹
2、鉅浪動力產品目前的性能水平
3、鉅浪動力最新混動系統技術揭秘
● 鉅浪動力的目標
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目標——那就是為用戶提供如巨浪般澎湃且源源不斷的動力。
通過各種技術手段推升發動機動力性能的同時,為了滿足日益嚴格的排放法規以及為客戶提供更好的燃油經濟性,還需要在熱效率和排放方面進行升級,使得發動機在各項綜合性能上取得更好的平衡。
廣汽傳祺的目標是在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。而要實現這個目標,混合動力總成是極其重要的技術儲備。
● 鉅浪動力衍生出來的產品線一覽
廣汽傳祺第一代發動機是引進的,源自菲亞特的技術;第二代發動機是自主研發的。有了第一代和第二代產品的技術積累,廣汽傳祺已經掌握了核心技術,到了第三代產品便形成了1.5L和2.0L兩個排量的發動機平臺。
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沿用。自主研發的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!っ椎母吲ぞ匕,來與鉅浪動力產品序列中的傳統燃油發動機相匹配。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,更好的輕量化設計,更優的齒輪箱攪油設計以及電子泵+機械泵混合供油系統等技術,將各個效率損失點進行全面優化,從而把該變速箱的傳動效率提升至國際領先水平。
如在硬件上對電液控制模塊的換擋油路進行優化,在軟件上通過設計智能化自適應軟件控制策略以及針對不同匹配車型的換擋性能精細標定,最終實現優秀的換擋舒適性。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達到傳統6AT變速箱的水平,甚至有部分性能參數還更有優勢。這款WDCT濕式雙離合變速箱還將進一步進行技術迭代,未來有望由7擋升級為9擋,進一步提升傳動比范圍和優化傳動效率,從而提升動力總成的燃油經濟性水平。
對于大尺寸車型來說,目前G-MC雙電機系統能夠覆蓋,但對于性能取向的車型而言,該系統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方案來滿足客戶的需求。雙電機混合動力系統的制造成本是一個至關重要的問題,對于本田、豐田如此,對于廣汽傳祺也是這樣。為了適應小級別、低成本車型的需求,廣汽傳祺未來可能會研發特殊構型的單電機混合動力系統。更低的制造成本將賦予新車型更強的價格競爭力。
● 混動專用發動機與傳統燃油發動機的區別
上面提到了混動專用發動機,這種發動機究竟和傳統燃油發動機有什么區別呢?開發的難點在什么地方?這應該是大部分網友非常關心的一個問題。
除了表面上能看到的一些硬件差異外,混動專用發動機與傳統燃油發動機在控制策略上有非常大的區別。
在學術上,我們把這種做法稱為把面工況向域工況甚至點工況的轉變。用更好理解的語言來描述的話就是,讓發動機工作在熱效率特別高的特定轉速和扭矩輸出區域或工況點,從而為混動系統低油耗屬性作出貢獻。至于動力和性能相關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濟性上的平衡,而非豐田那種偏向燃油經濟性的設定。
● 熱效率叫板馬自達創馳藍天X?
單純以發動機最高熱效率來看,傳祺2.0L阿特金森循環混動專用發動機42.1%的熱效率雖然已經非常出眾,但也并沒有超越馬自達2.0L創馳藍天X發動機43%的熱效率。但我們不能忽略的是,傳祺的這款發動機是一款混合動力專用發動機,根據試驗數據,車輛在日常行駛工況下,這款發動機有90%以上的時間都會工作在42.1%熱效率的工況區間,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創馳藍天X這樣的壓燃式發動機進行過研究,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,壓燃式發動機成本過高,同時節油率提升卻是有限的,綜合考慮投入與產出比,廣汽傳祺選擇了混合動力的技術路線。
● 42.1%熱效率的發動機有啥特點?
在廣汽研究院1樓大堂內已經展出了熱效率達到42.1%的2.0L阿特金森循環混動專用發動機模型。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動機的一些技術特點。
這個尺寸較大的VVT電機擁有更大的功率,凸輪軸正時調節速度更快,能夠在更短的時間內實現更大角度的氣門正時調節,從而滿足混動發動機所需的快速工況切換需求,使得混動發動機在激烈的工況變換時,避免燃燒和排放的劣化或產生熱沖擊、負載沖擊等各種負面效應。
這個機構的作用是什么呢?混動發動機和傳統燃油發動機在運行工況上有很大的區別,傳統燃油發動機一旦啟動,就是全工況運行的;而混動發動機一般工作在域工況,而且經常會在啟動和停機狀態下切換。作為一種執行器,可變氣門升程這種配置就能很好地提升混動發動機在其常用工況下的運作效率。例如:發動機工作在經濟油耗區時采用一套凸輪(提高燃油經濟性),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:搭載傳統發動機的車輛,駕駛員松開油門后,發動機轉速會慢慢地下降;而搭載混動發動機的車輛,發動機轉速則會瞬間由高負荷區降低至怠速區或者熄火,這就需要混動系統對包括配氣機構在內的各種執行器進行綜合控制,確保發動機工作效率達到最優化。
上面提到的可變氣門升程機構也好、新型VVT電機也好、廢氣再循環也好,都是為了提升混動系統工作效率而存在的。類似的,這款發動機上還配備了主動式發動機熱管理系統,能夠根據發動機工況主動調整冷卻系統冷卻水平,實現快速暖機或提升高負載輸出時的冷卻能力等效果。在上述一系列配置的基礎上,工程師們還需要進一步進行軟件調校,從而實現混動系統性能的不斷迭代提升,最終要實現的目標是把發動機變成是混動系統中的一個高度可控的執行機構。
● 鉅浪動力目前的實際水平怎樣?
鉅浪動力傳統燃油發動機目前已經上市,上市產品均為渦輪增壓發動機,都搭載了350bar噴射壓力的直噴系統,如:GS4上搭載的1.5T 4A15J1 4缸發動機和GS8上搭載的2.0T 4B20J1 4缸發動機。
這樣的數據全面超越了搭載傳統燃油發動機的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)。
在研發階段,未來廣汽傳祺的全系車型都會有混動版本的規劃,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的具體車型,但透露了搭載該混動系統緊湊型車的大致性能數據。
● 押注HEV混動技術,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難以形成較大的規模效應,國家最新的政策已經開始向HEV混動車型傾斜,鼓勵企業生產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能車牌指標就可以看出來。
廣汽傳祺積極響應國家政策變化,提前在HEV混動系統上進行技術儲備。很多人認為,已經掌握了PHEV插電混動技術,要實現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插電混動系統和HEV混動系統能夠共享電機和電控部分,但電池技術是不能共享的。
正是因為如此,愿意開發HEV混合動力系統的中國品牌廠家并不多。在國內,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著主要市場份額。
豐田在全球銷售搭載THS系統的混合動力汽車,龐大的銷量可以把混合動力系統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域走在了世界前列。但在HEV領域,中國品牌廠商依然屬于追隨者,而技術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車型在國內的推廣與普及。廣汽希望與國內有決心來做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;a來降低HEV電池的成本,最終提升利潤率并促進行業的發展。
● 全文總結:
廣汽傳祺鉅浪動力不僅僅包含熱效率突出的燃油發動機,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,它們是實現廣汽傳祺2025年全系車型電氣化目標規劃的技術保證。新能源技術方面,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外,還在積極跟隨國家政策變化,發展HEV混合動力車型技術,現已掌握包括HEV車型電池制造技術在內的各種核心技術,但如何通過規;a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或電池制造企業展開深度合作,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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