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現在就來革發動機的命?太天真了!不踏實研發發動機早晚得淘汰!

“燃油車大限將至了, 未來將會是純電動車的天下。 ”幾乎每個看完雙積分政策的人都會有這想法, 包括我那個在新能源領域上頗有造詣的兄弟。 “一台純電動車能賺5個積分, 混動車型只有2個, 而且對純電里程的要求相當高, 燃油車肯定是凶多吉少的。 ”從他的表情中可以看出, 他似乎想要得到我的認同, 可是我卻成了話題終結者:“燃油車的壽命長著呢!”

“決定市場的永遠是需求, 而不是政策, 純電動車能賺5分又怎樣, 消費者不買帳, 可能混動車型賣出去三四台了, 純電動車也賣不出去一台, 最後最能賺積分的還是燃油車。 ”

01, 未來的內燃機只不過是換了個形式存在而已

“我個人覺得這個電動化一定是趨勢, 但是傳統的動力在裡邊扮演的還是一個很重要的角色。 ”在日前廣汽研究院的採訪中, 有媒體問常務副院長吳堅有關雙積分政策的看法時,

吳堅這麼回答, 這並不是因為他是動力系統領域上的專家, 在自賣自誇, 而是很多調研機構得出來的結果。

廣汽研究院常務副院長——吳堅教授

國際能源署IEA在2016年的預測:到2050年, 有49%的車輛使用內燃機混合動力, 58%的車輛使用內燃機動力。 得出類似結論的還有Automobilwoche(歐洲汽車週報)、BOSCH(博世)、IHS、Strategy Engineers和AVL等等國際上有名的調研機構。

▲顯然這些協力廠商的調查機構還是偏保守了, 根據豐田和本田的預測, 2030年搭載發動機的車輛達85%以上, 到了2050年搭載發動機的車輛達70%以上。

很多互聯網造車公司想要借“停售燃油車時間表”這玩意拼命地安利新能源車的顛覆概念, 這大可以消停一下了。 未來幾十年, 甚至是上百年, 內燃機在汽車行業中還是占主導地方。 所以一些傳統造車企業都沒有放過絲毫能讓內燃機升級的機會。

例如日本, 他們在不斷提高內燃機的熱效率, 馬自達通過HCCI(均質稀薄壓燃技術)把內燃機的熱效率提高到48%, 到2020年, 這個數字極有可能突破50%;再例如美國的企業, 他們已經從原來的大排量自吸變成現在的增壓直噴發動機, 搭配多擋位的AT變速箱, 美國車和油老虎再也畫不上等號;歐洲就更為激進, 不僅採用了48V微混系統, 還有RightSizing(合適排量發動機)、多擋變速器等等。

沒錯,很多歐美國家或地區都已經制定了燃油車退出市場的時間表,例如法國、德國、挪威、荷蘭,還有早在2015年8月就提出來的美國加州。可是這些地區的車企卻不以為然,我最記得賓士的一位高管說過:“企業是百年的企業,而政府不過是任期裡的政府而已。”所以這些百年企業更多的是考慮這個市場的需求,而不是政策需求。

02,自主品牌的內燃機技術還是短板嗎?

殲20列裝部隊了,我國戰機正式進入2.0時代,可是換上國產發動機後,很多外國專家都在吐槽殲20的機動性,難道我國自己的發動機真的這麼不堪入目嗎?

廣汽研究院就像是窮人家的孩子早當家,2008年2月,廣汽研究院才正式成立動力總成部,那時候的動力總成不僅人數不夠,加上吳堅才18個人,而且大多都是應屆畢業生,沒有太多經驗,動力台架數量也只有兩台。

那時候的吳堅心裡也沒有底,可是就是有一股民族企業崛起的精神,帶著這18羅漢,掄起袖子就幹。從08年到14年,廣汽研究院先後推出了2.0VTML、1.8VTML和1.6L排量機型,還有雙連續可變氣門正時和渦輪增壓等技術的開發。這幾年,廣汽研究院解決了傳祺發動機從無到有的問題。

廣汽研究院第一代發動機的技術

有了第一代發動機的經驗之後,吳堅的團隊就像打通了任督二脈一樣,13年就開始了傳祺第二代發動機的開發工作——小排量發動機GS平臺。

在次年的9月份,GS平臺的首款1.3T發動機量產,這也奠定了傳祺GS4銷量爆燈的基礎。同時,第一代G平臺的發動機也得到了全面的升級,2.0L的自吸發動機變成了現在GS8身上的2.0T發動機。

廣汽研究院第二代發動機的技術

老實說,前兩代產品對我的吸引力不是特別大,因為它有的,別人也都有,它只是追趕上比較優秀的那一層而已。而真正讓我眼珠發亮的是明年即將量產的傳祺第三代發動機——2.0TGDI,額定功率180kw,最大扭矩380Nm,不僅一躍成為了自主品牌裡面最強的2.0T發動機,甚至已經和寶馬5系上的2.0T高功率版不相上下了。

用吳堅的話來講:“以前是我們找別人做標杆,現在我們不需要了,都是別人找我們做標杆。”確實,在這台2.0T的發動機裡面,我們看到很多業內比較少見的技術,例如350bar高壓直噴系統,目前主流的缸內直噴的噴射壓力大概在250bar左右,而傳祺是國內第一家量產350bar直噴系統的。這個噴射壓力越大,汽油的霧化效果就越好,燃燒效率也越高。

除此之外,這台2.0T還搭載了雙流道渦輪增壓器、電控廢氣閥、進排氣雙VVT、可變機油泵、電子節溫器、正時靜音鏈傳動、雙平衡軸等先進技術。

四大發動機資訊公司之一的FEV給廣汽傳祺第三代發動機做的油耗實驗,灰色的是全球發動機的油耗資料,紅色線是平均值,可以看到未來的那幾款發動機,不僅動力強勁,而且油耗也是極具競爭力。

這第三代發動機還會引入了國際比較先進的模組化設計,和寶馬四缸變三缸的類似,就是採用單缸0.5L的排量,所以明年量產的1.5TGDI只是在2.0TGDI的基礎上砍掉一個缸,在技術和生產上有很多互通的環節,極大地減少了研發和生產成本。

廣汽研究院動力總成這一塊一共有312件專利,從第一代到未來的第四代發動機,如此之多的研發成果,你會不會懷疑這究竟投入了多少成本?50億?80億?還是100億?某自主品牌單單用來買發動機圖紙的錢就10個億左右,而廣汽研究院在整個動力總成模組裡面總成本只不過15個億。而且還沒花完,因為第四代發動機只不過立項了而已,可是成本已經算到裡面去了。

我們下午去參觀了研究院的動力總成的實驗室,你會看到幾乎每一個台架試驗上面都擠滿了工程師,每一個人都在忙忙碌碌地幹自己的東西,這就是效率。

“這真的值得自豪,花小錢辦大事,我們把每分每毫都用在了刀刃上。”吳堅稍微整理了一下衣服,自豪地說:“我們花掉了15億,可是給集團的收益是巨大的,就單單去年傳祺GS4的銷量來看,按每輛6000塊錢購置稅補貼,你算一下多少錢,早就填補回來了吧。”

2016年,GS4的總銷量為326906台,按吳堅的演算法,那就是差不多20億。

03,吳堅說的兩個最牛的地方!

也許,你在整個採訪中會發現很多牛逼哄哄的地方,例如那台2.0TGDI發動機,他們不僅把熱效率做到了37%,而且還能讓升功率保持在90kw/l,即便是很多國際一線品牌都做不多,豐田本田的熱效率高,可是升功率比較低,所以只能用在混動系統上,而這台2.0TGDI就可以直接用來直驅。

但是,我覺得最牛的地方不在這,而是之前只能依賴別人,現在卻讓別人反過來尋求你幫助的地方,所以在這裡,吳堅說這兩點的時候都加了“最牛最牛”作為首碼。一個是GCCS單缸機燃燒系統,另一個則是動力標定。

不同標定下的GS8,原來溫柔文雅的GS8可以變得如此粗暴強勁。

一台發動機在燃燒的過程中是在密閉的空間裡面進行的,很難用肉眼直接的觀察,所以混合氣的噴射過程,燃燒過程都只能通過電腦模擬實現了,若是現實中必定會產生一定的誤差。

而且,即便出了問題也很難直接找出問題,這就需要一個能看到真實燃燒過程的儀器了,這個就是單缸機燃燒系統。

這個系統能借助高速頻閃的閃光燈和高速攝像機記錄下從進氣到排氣結束的整個燃燒過程,從而能分析在整個工況下噴油軌道和火焰傳播的路徑,説明工程師驗證電腦模擬時做的模型。這個系統的精度非常高,可以準確到曲軸每轉過1°就能拍下一張照片,所以任何蛛絲馬跡,工程師都不會放過。

這個系統的最困難的地方在於那個透明的石英玻璃,因為每試驗一次,這個單缸機可能會進行很多很多次燃燒爆炸的過程,而每一次迴圈都有可能讓油滴沾到石英玻璃上,髒了就看不見裡面的情況,所以這塊石英玻璃必須要保持十多二十分鐘的清潔狀態。

也正因為這樣,這個小小的石英玻璃放在以前,需要7萬歐一個,估計一台發動機要用幾個甚至數十個這樣的玻璃,這樣的成本耗費,還有哪個敢去開發發動機啊?國內也有自主品牌買單缸機試驗台架,可是真正用上的卻少之又少。

參觀單缸機燃燒試驗的實驗台架

“我在國內幹的第一件最牛逼的事情就是將這款石英玻璃國產化,只需要7000塊錢人民幣,所以我可以大量的應用,即便壞了也不心疼。”這個GCCS燃燒控制技術是廣汽研究院專有的技術,也正因為這個專利,廣汽傳祺的發動機水準才能始終走在自主品牌,甚至是一些主流品牌的前面。

另一個最牛最牛的地方就是動力總成的標定。現在很多自主品牌不是發動機、變速箱做得不行,而是它們兩者之間的搭配不行。因為很多都是交給供應商去標定的,不能根據自己品牌的DNA進行修正,體驗非常差。

吳堅在這是挺有先見之明的,早在動力總成這個部門成立之際就建立了一支動力總成的標定團隊,雖然剛開始的那幾年是交給供應商標定的,可是沒多久就開始了自主標定,自己掌握標定技術,讓每個車型都烙上自己品牌的DNA。

動力標定是工作量巨大的一項任務,單單一台發動機的台架試驗,就需要8個月以上,而且是採用24小時三班倒的形式日夜在做,像繡花一樣一點一點去調。在這10年裡,吳院長的這支隊伍不斷的總結經驗,自己開發出了一套自動標定的程式,這套程式即便是變速箱的供應商也做不到。

這套程式不僅可以極大地提高動力總成標定的工作效率(30%),更重要的是它能減少台架運轉的時間,這個節省下來的費用是相當驚人的。以前傳祺的供應商,例如德爾福、聯電、大陸等等,他們都反過來採購這套系統,這就是牛逼的地方,那種“以前你瞧不起我,現在讓你高攀不起”的感覺。

很多人都說GS8的2.0T動力偏弱,參數不好看,其實這不過是一個均衡的過程,工程師在做標定的時候需要考慮噪音、震動、油耗和排放等等指標。按照標定工程師的話來講:“看一個動力總成,我從來不看0~100km/h的加速時間,駕駛平順、油耗低、排放少,安靜才是我關注的點。”確實,一台家用車需要的不正是這個工程師關注的地方嗎?

還有RightSizing(合適排量發動機)、多擋變速器等等。

沒錯,很多歐美國家或地區都已經制定了燃油車退出市場的時間表,例如法國、德國、挪威、荷蘭,還有早在2015年8月就提出來的美國加州。可是這些地區的車企卻不以為然,我最記得賓士的一位高管說過:“企業是百年的企業,而政府不過是任期裡的政府而已。”所以這些百年企業更多的是考慮這個市場的需求,而不是政策需求。

02,自主品牌的內燃機技術還是短板嗎?

殲20列裝部隊了,我國戰機正式進入2.0時代,可是換上國產發動機後,很多外國專家都在吐槽殲20的機動性,難道我國自己的發動機真的這麼不堪入目嗎?

廣汽研究院就像是窮人家的孩子早當家,2008年2月,廣汽研究院才正式成立動力總成部,那時候的動力總成不僅人數不夠,加上吳堅才18個人,而且大多都是應屆畢業生,沒有太多經驗,動力台架數量也只有兩台。

那時候的吳堅心裡也沒有底,可是就是有一股民族企業崛起的精神,帶著這18羅漢,掄起袖子就幹。從08年到14年,廣汽研究院先後推出了2.0VTML、1.8VTML和1.6L排量機型,還有雙連續可變氣門正時和渦輪增壓等技術的開發。這幾年,廣汽研究院解決了傳祺發動機從無到有的問題。

廣汽研究院第一代發動機的技術

有了第一代發動機的經驗之後,吳堅的團隊就像打通了任督二脈一樣,13年就開始了傳祺第二代發動機的開發工作——小排量發動機GS平臺。

在次年的9月份,GS平臺的首款1.3T發動機量產,這也奠定了傳祺GS4銷量爆燈的基礎。同時,第一代G平臺的發動機也得到了全面的升級,2.0L的自吸發動機變成了現在GS8身上的2.0T發動機。

廣汽研究院第二代發動機的技術

老實說,前兩代產品對我的吸引力不是特別大,因為它有的,別人也都有,它只是追趕上比較優秀的那一層而已。而真正讓我眼珠發亮的是明年即將量產的傳祺第三代發動機——2.0TGDI,額定功率180kw,最大扭矩380Nm,不僅一躍成為了自主品牌裡面最強的2.0T發動機,甚至已經和寶馬5系上的2.0T高功率版不相上下了。

用吳堅的話來講:“以前是我們找別人做標杆,現在我們不需要了,都是別人找我們做標杆。”確實,在這台2.0T的發動機裡面,我們看到很多業內比較少見的技術,例如350bar高壓直噴系統,目前主流的缸內直噴的噴射壓力大概在250bar左右,而傳祺是國內第一家量產350bar直噴系統的。這個噴射壓力越大,汽油的霧化效果就越好,燃燒效率也越高。

除此之外,這台2.0T還搭載了雙流道渦輪增壓器、電控廢氣閥、進排氣雙VVT、可變機油泵、電子節溫器、正時靜音鏈傳動、雙平衡軸等先進技術。

四大發動機資訊公司之一的FEV給廣汽傳祺第三代發動機做的油耗實驗,灰色的是全球發動機的油耗資料,紅色線是平均值,可以看到未來的那幾款發動機,不僅動力強勁,而且油耗也是極具競爭力。

這第三代發動機還會引入了國際比較先進的模組化設計,和寶馬四缸變三缸的類似,就是採用單缸0.5L的排量,所以明年量產的1.5TGDI只是在2.0TGDI的基礎上砍掉一個缸,在技術和生產上有很多互通的環節,極大地減少了研發和生產成本。

廣汽研究院動力總成這一塊一共有312件專利,從第一代到未來的第四代發動機,如此之多的研發成果,你會不會懷疑這究竟投入了多少成本?50億?80億?還是100億?某自主品牌單單用來買發動機圖紙的錢就10個億左右,而廣汽研究院在整個動力總成模組裡面總成本只不過15個億。而且還沒花完,因為第四代發動機只不過立項了而已,可是成本已經算到裡面去了。

我們下午去參觀了研究院的動力總成的實驗室,你會看到幾乎每一個台架試驗上面都擠滿了工程師,每一個人都在忙忙碌碌地幹自己的東西,這就是效率。

“這真的值得自豪,花小錢辦大事,我們把每分每毫都用在了刀刃上。”吳堅稍微整理了一下衣服,自豪地說:“我們花掉了15億,可是給集團的收益是巨大的,就單單去年傳祺GS4的銷量來看,按每輛6000塊錢購置稅補貼,你算一下多少錢,早就填補回來了吧。”

2016年,GS4的總銷量為326906台,按吳堅的演算法,那就是差不多20億。

03,吳堅說的兩個最牛的地方!

也許,你在整個採訪中會發現很多牛逼哄哄的地方,例如那台2.0TGDI發動機,他們不僅把熱效率做到了37%,而且還能讓升功率保持在90kw/l,即便是很多國際一線品牌都做不多,豐田本田的熱效率高,可是升功率比較低,所以只能用在混動系統上,而這台2.0TGDI就可以直接用來直驅。

但是,我覺得最牛的地方不在這,而是之前只能依賴別人,現在卻讓別人反過來尋求你幫助的地方,所以在這裡,吳堅說這兩點的時候都加了“最牛最牛”作為首碼。一個是GCCS單缸機燃燒系統,另一個則是動力標定。

不同標定下的GS8,原來溫柔文雅的GS8可以變得如此粗暴強勁。

一台發動機在燃燒的過程中是在密閉的空間裡面進行的,很難用肉眼直接的觀察,所以混合氣的噴射過程,燃燒過程都只能通過電腦模擬實現了,若是現實中必定會產生一定的誤差。

而且,即便出了問題也很難直接找出問題,這就需要一個能看到真實燃燒過程的儀器了,這個就是單缸機燃燒系統。

這個系統能借助高速頻閃的閃光燈和高速攝像機記錄下從進氣到排氣結束的整個燃燒過程,從而能分析在整個工況下噴油軌道和火焰傳播的路徑,説明工程師驗證電腦模擬時做的模型。這個系統的精度非常高,可以準確到曲軸每轉過1°就能拍下一張照片,所以任何蛛絲馬跡,工程師都不會放過。

這個系統的最困難的地方在於那個透明的石英玻璃,因為每試驗一次,這個單缸機可能會進行很多很多次燃燒爆炸的過程,而每一次迴圈都有可能讓油滴沾到石英玻璃上,髒了就看不見裡面的情況,所以這塊石英玻璃必須要保持十多二十分鐘的清潔狀態。

也正因為這樣,這個小小的石英玻璃放在以前,需要7萬歐一個,估計一台發動機要用幾個甚至數十個這樣的玻璃,這樣的成本耗費,還有哪個敢去開發發動機啊?國內也有自主品牌買單缸機試驗台架,可是真正用上的卻少之又少。

參觀單缸機燃燒試驗的實驗台架

“我在國內幹的第一件最牛逼的事情就是將這款石英玻璃國產化,只需要7000塊錢人民幣,所以我可以大量的應用,即便壞了也不心疼。”這個GCCS燃燒控制技術是廣汽研究院專有的技術,也正因為這個專利,廣汽傳祺的發動機水準才能始終走在自主品牌,甚至是一些主流品牌的前面。

另一個最牛最牛的地方就是動力總成的標定。現在很多自主品牌不是發動機、變速箱做得不行,而是它們兩者之間的搭配不行。因為很多都是交給供應商去標定的,不能根據自己品牌的DNA進行修正,體驗非常差。

吳堅在這是挺有先見之明的,早在動力總成這個部門成立之際就建立了一支動力總成的標定團隊,雖然剛開始的那幾年是交給供應商標定的,可是沒多久就開始了自主標定,自己掌握標定技術,讓每個車型都烙上自己品牌的DNA。

動力標定是工作量巨大的一項任務,單單一台發動機的台架試驗,就需要8個月以上,而且是採用24小時三班倒的形式日夜在做,像繡花一樣一點一點去調。在這10年裡,吳院長的這支隊伍不斷的總結經驗,自己開發出了一套自動標定的程式,這套程式即便是變速箱的供應商也做不到。

這套程式不僅可以極大地提高動力總成標定的工作效率(30%),更重要的是它能減少台架運轉的時間,這個節省下來的費用是相當驚人的。以前傳祺的供應商,例如德爾福、聯電、大陸等等,他們都反過來採購這套系統,這就是牛逼的地方,那種“以前你瞧不起我,現在讓你高攀不起”的感覺。

很多人都說GS8的2.0T動力偏弱,參數不好看,其實這不過是一個均衡的過程,工程師在做標定的時候需要考慮噪音、震動、油耗和排放等等指標。按照標定工程師的話來講:“看一個動力總成,我從來不看0~100km/h的加速時間,駕駛平順、油耗低、排放少,安靜才是我關注的點。”確實,一台家用車需要的不正是這個工程師關注的地方嗎?

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