自主动力总成的新希望 为什么是长城汽车?
2020-07-24
从人类制造的第一辆汽车奔驰一号到代表未来科技大火的特斯拉Model3,一百多年时间,虽然动力的具体表现形式在变,但对汽车动力更高更快更强的需求一直没变。发动机从强动力输出

从人类制造的第一辆汽车奔驰一号到代表未来科技大火的特斯拉Model 3,一百多年时间,虽然动力的具体表现形式在变,但对汽车动力更高更快更强的需求一直没变。

发动机从强动力输出到动力与热效率(节油性)两手抓;对变速箱的舒适性、响应性、可靠性、工作效率要求越来越高;电驱动技术的加入,为汽车动力总成焕发光彩。受限于汽车工业起步较晚,自主品牌在动力总成方面与奔驰、奥迪、本田、马自达、丰田等跨国品牌还有不小差距,因此也有消费者抱怨自主品牌三大件不行。

实际上近年来,自主品牌在动力总成方面的进步已经越来越快,与合资品牌的差距正在进一步缩小。譬如长城汽车旗下蜂巢易创推出的包括4N20发动机、9DCT变速器、6001系列电驱动在内的“Ⅰ纪元”动力总成技术产品,就让我们看到了自主品牌动力总成的新希望。

长城汽车发动机能达到领先的技术实力,离不开两组机器的积累和爆发——GW4G15B和GW4B15、4C20和4N20。

2017年,长城汽车推出了代号为GW4B15的1.5GDIT直喷增压发动机。这台发动机最大的亮点有二:

2. 完全自主研发,推出了紧跟时代的技术,如CVVL、缸盖集成水冷排气歧管、悬吊式中置直喷喷油嘴、电控增压器、可变排量机油泵、静音链条系统等。

这其中最亮眼的当属CVVL(全可变气门升程技术),因为它是一项提升动力响应和节油性的利器。

其实包括大家熟知的奥迪VVS和本田i-VTEC都不能算CVVL,它们只能进行分级调节,而长城汽车能够使气门在0.8mm~8.64mm范围内进行精准控制。

在多种技术的加持下,GW4B15有着出色的动力表现和节油效果,并迅速成为长城汽车使用面最广的一台机型。可以说也是从这款机型开始,长城汽车作为自主品牌的代表被越来越多的对手重视起来。

而从4C20到4N20,则是长城一步步展现出可以和合资品牌在主流2.0T机型上扳手腕的实力。GW4C20B有着不输于同排量的大众EA888-DKX、宝马B48A20B的表现。

不过与升级了三代的大众EA888 2.0T发动机相比,4C20在节油性和静音性方面稍处弱势。消费者可以说:“没关系,反正价格更低”,但汽车品牌想要向上发展,这些问题必须解决。

4N20平台有着丰富机型计划,推出的首款机型EN01意义深远,这款发动机采用了米勒循环、350bar高压燃油喷射系统,将全工况下油耗降低10%,低工况下油耗降低15%,热效率高达38.3%,比大众EA888 2.0T(37.2%)还要好。

其实达到38.3%的机型也不是没有,比如马自达的SKYACTIV-X压燃发动机为43%,丰田Dynamic Force 2.5L发动机达到了40%,但在天涯君看来,这些机型的问题是可拓展性不够强,4N20的优势则是在一个出色基础(EN01)上,未来布局有太多值得期待的地方,从上图的发展规划就能窥见一二。

至于静音性,4N20 EN01的优点是,采用了进行了曲轴偏心设计、非对称式活塞、DLC涂层等优化改进。同时两段式VVL气门升程和双流道增压器与小惯量涡轮的作用下,也使得动力响应和平顺性更加出色。

总结以上,长城汽车在近些年推出了数款强劲机型,普遍展现出强动力高节油性的优点,而且长城汽车没有满足现状,还在不断地做技术更新升级,像GW4B15和4N20就有着完全不输于同级合资领先水平的表现。

自动变速箱一直都是自主品牌的短板,2017年,长城汽车自主研发的中国首款湿式7DCT变速器改变了这一格局。

天涯君认为,因为相对宽松的专利技术壁垒等原因,双离合的门槛确实容易了些,但其实想要往上走,还是有很多难度。比如提升可靠性、平顺性,打消消费者的使用疑虑;又或者如何在很省油的基础上再狠一把,做得更节油;在湿式双离合承受大扭矩的基础上,耐操再突出些,等等。

长城汽车7DCT的突出表现就在于此,把细节处做得更加完善、强劲,比如双泵系统的加持,相当于多了一道保险和辅助。现在主流的双离合变速箱,普遍采用单泵(液压泵),在稳定性和可靠性表现上会稍有不足。当然像福特也有单独采用电子泵,好处是降低故障风险,但频繁换挡可能会导致电机过载。

再比如长城汽车最新一代7DCT双离合变速箱的轴齿结构与同步器均创新采用了窄体宽和薄设计,加之高强度材料的使用,可承受450Nm的最大扭矩,拔高了车子的运动性上限,并且使得整机NVH的测试等级达到A级。

同时因为采用了国际一流的制造设备和控制工艺,使得产品的故障率降到最低,像激光焊工艺的采用,让一二挡从动齿轮和结合齿的焊接接口更平顺强度更高。

这款变速箱的横空出世,首先要感谢旗下7DCT变速箱打下的技术基础,比如它们都采用了双泵系统、强化的齿轮结构与同步器设计等。

我们知道在长城汽车9DCT(湿式)之前,挡位最多的是本田8DCT。但本田8DCT却只能承受270Nm最大扭矩,和长城9DCT的400Nm根本不能打。

而要说最亮眼的,还是其内置的集成式TCU(与液压阀体集成)、集成化DCM、HCM等前端技术。大众放弃10DSG,原因之一是结构复杂,长城汽车通过集成化的方式大大缓和了这一问题。

总结以上,长城汽车围绕着7DCT变速箱,一步步增加了产品的纵深,把技术打磨得更加出色。

2018年,长城汽车高端品牌WEY发布了旗下全新高端新能源平台Pi4。在天涯君看来,Pi4的优势在于发动机前端轮系增加了BSG电机,从而使前驱技术实现了启停、电机Boost、发动机发电等混动技术。同时,纯电驱动后桥又确保了纯电动行驶和能量回收功能。

2019年,长城汽车进一步发布了6001系列电驱动总成。这套由电机、控制器及减速器集成的三合一电驱动系统,最大特点是永磁同步电机等新技术和新材料的使用,使得其有效功率密度达5.6kW/kg,在特斯拉的6kW/kg面前也是毫不犯怵。

而除了以上这些,纯电动方面,ME平台已经推出了iQ、R1两款量产车型,技术也将越来越成熟。燃料电池技术上,长城汽车也是储备最早的企业,目前已经燃料电池的各个核心技术环节有自主技术储备。

总结以上,长城汽车在电驱动系统上采用了扩大横向布局的思路,入局了多种动力系统,并陆续有量产产品输出。这其中,贴近消费需求(比如安全、舒适性、节能)成为了技术的核心要点。

可以看到,长城汽车多年来在技术研发领域不遗余力,坚持过度投入和自主创新,已经成为国内少有的完全掌握动力总成技术的中国汽车品牌,甚至打破了国外车企对某些先进技术的长期垄断,展示了中国制造的新高度,不仅仅是提升了长城汽车的核心竞争力,更向世界展示了中国品牌的技术实力。