細說智擎技術 走進吉利義烏“微米工廠”
【太平洋汽車網 技術頻道】在我國汽車工業起步階段,別說生產制造,就連組裝也成問題。然而,經過幾十年的發展,中國品牌車企逐漸擺脫了“直接購買發動機”的狀況,近年來有不少品牌陸續研發出自己的發動機,以吉利、長安、長城為代表中國品牌車企擁有較強的研發能力,而吉利汽車一路高走,甚至與沃爾沃共同研發發動機。今天,我們就來到吉利汽車位于浙江義烏的發動機研發、制造基地,深入了解吉利汽車的MHEV技術及探訪其發動機工廠。
文章標題說“微米工廠”并非噱頭,該生產基地確實把智能制造精度提升至0-5微米,采用1微米分組“零失誤”智能選配系統和0.5微米級的超級三坐標檢測。如果大家沒什么概念的話,可以參考:我們頭發絲直徑約為20微米,精度可想而知了。
在此之前,我們先來了解一下中國汽車市場的現狀。當前,除了新能源車外,其他類型車型都呈10%的負增長;自今年6月份實施國六排放標準以來,乘用車市場面臨增長壓力,此外整個行業也面臨節能減排的重大壓力。
全國乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹先生向我們介紹說,傳統車的市場發展正面臨瓶頸期,以轎車為例,從2015年開始整體銷量就趨于平緩甚至是下行的狀態。動力總成的比重也發生了變化,插電混動和普通混等車型市場份額逐漸增大。這一狀況在轎車,特別是微型、小型車市場尤為突出。
而在火熱的SUV市場,新能源車將與傳統車協同發展;實際上,混合動力、微混領域是我們自主品牌明顯的短板,面臨著巨大的挑戰。而合資品牌的混合動力,普混戰到了非常高的比例,月均2000臺的水平超過了插電混合動力。
前面也提到節能減排的問題,以現階段的技術而言,48V輕混(MHEV)、普混(HEV)和插混(PHEV)都是比較好的發展路線。目前,改善市區功耗應該是重大的課題,采用48V輕混系統是當下成本最低、油耗改善明顯的有效解決方案。
吉利汽車的智擎混動涵蓋了MHEV、HEV、PHEV,現階段主推MHEV和PHEV,而HEV也在積極布局當中。今天,重點介紹MHEV技術;核心的軟件功能和算法都是建基于中國工況的大數據之上,可謂是擁有中國式駕駛的DNA。另外,吉利汽車在在沃爾沃豪華車試驗標準基礎上,開發了一套適用于MHEV試驗規范,覆蓋-45°至55°百度溫差工況以及覆蓋瑞典、德國、意大利、英國、中國等全球不同地區路況的驗證技術和標準。
目前,吉利汽車的MHEV系統已經覆蓋了轎車、SUV、MPV三大產品線;其中,智擎1.5TD發動機是搭載該項技術的首款發動機,在舒適性、加速性能和能耗方面都有不錯的表現。吉利品牌研究院院長李傳海先生說,吉利的終極目標是實現“零排放”。
汽車的能量消耗由幾部分組成,其中占比較大的兩項分別是怠速和制動時消耗的能量。根據美國環境保護局的研究,除去被發動機本身排氣、冷卻、摩擦等消耗的32%能量,剩下的68%能量用作車輛做功;實際上,大量的能量被浪費在怠速和停車環節,在城市工況下約3.2%,公路工況下約3.6%。另一個是制動,在城市工況下有5.8%的浪費,公路工況下也有2.2%。
MHEV系統的作用就在于把上述這部分能量用耗電來代替,實現不消耗燃油;此外,空調用電等也可通過該系統來提供,大比例節能。該系統的電機可以在起步時提供84N·m的輔助動力,使得發動機在1000轉時就能輸出225N·m的扭矩。通過智能DCDC能量管理、智能發動機扭矩管理、智能啟停和航行管理、智能能量回收管理以及智能駕駛行為引導等來降低能耗(油耗)。
當然了,隨著節能減排的不斷升級,到2025年油耗降到4L/100km,只采用48V系統一個措施是不夠的。清華大學汽車工程開發研究院常務副院長宋健先生表示,從動力系統的發展來講,認為插電式混合系統要想達到4升,這可能會成為主流。
在PHEV技術方面,吉利汽車按照用戶可能遇到的最嚴苛的標準來開發電池安全性能,如:電池跌落行業測試1m,智擎驗證測試標準5.5m;碰撞測試行業要求7項,智擎驗證測試24項;涉水測試行業要求300mm,智擎驗證測試350mm;燃燒測試行業要求5分鐘,智擎測試30分鐘。電池采用中置布局,使碰撞損壞最小化。
智擎PHEV系統通過穩態分扭節油技術,將發動機工作點穩定維持在高效區,油門變化但發動機分扭穩定,減少發動機分扭波動;值得一提的是,智擎PHEV即使在低電量情況也能實現節油率30%,正常情況節油率45%。
在充電問題上,提供多模式充電功能,最快可實現1.5小時快充;此外,車主還可以通過電腦或手機進行預約充電。
我們身處的浙江義烏動力基地是吉利動力總成系統九大生產制造基地之一,成立于2014年6月,主要生產1.0TD發動機、與沃爾沃共同研發的1.5TD發動機和沃爾沃主導研發的2.0TD發動機,規劃年產能120萬臺發動機。
義烏基地全面采用沃爾沃工廠標準,整條生產線采用多個自動化設備,據了解100多個工位中,人工工位僅占40個左右。機加線采用柔性生產工藝,引進德國進口珩磨機、高壓清洗機、高速數控加工中心和多條自動線。
生產基地在三大方面達到微米級別,其一制造精度:達0-5微米,缸體線、缸蓋線采用國際頂尖GROB最新一代雙主軸臥式加工中心,每一個零件的獨有身份證,精確記錄制造精度。
其二,智能選配系統:1微米分組,1.5TD發動機的核心部件在制造過程中會根據各自的“身份證”記錄(二維碼)的制造精度,按照每1微米分為一個組別。通過二維碼身份識別,自動識別缸體曲軸孔和曲軸主軸頸的配對關系,自動選擇主軸承上和主軸承下瓦及鑲邊主軸承瓦,通過曲軸連桿頸和連桿孔徑自動選擇連桿瓦,智能料架、光柵等防錯系統。
其三,超級三坐標檢測:0.5微米,采用蔡司、馬爾、埃迪科等品牌的檢測設備,常年保持恒溫恒濕的高標準的環境,把檢測精度控制在0.5微米。
基地對產品、環境都有著嚴苛的要求,如:對每一根曲軸的運動姿態與體重都進行“動平衡”的嚴格控制,保證發動機的NVH表現;1.5TD發動機采用MASKING結構設計,實現2.5的高滾流比,讓燃油快速燃油、降低能耗;配套先進的油霧凈化處理系統,凈化95%以上的油霧、顆粒物等,把氣體實際排放控制在0.5mg/m³的水平;采用減壓蒸餾設備進行蒸餾濃縮,蒸餾效率達到90%以上,實現廢水“零排放”,每年能節約6000噸的工業用水。
每一位新入職的員工都要經過安全生產培訓,在一個面積不大的區域內擺放著各式各樣的工具,工作人員和我們說這是入職培訓室,從安全生產到認識發動機,再到裝配發動機,一環扣一環,讓員工在投身崗位前能有堅實的知識基礎。
大半年前在東北試駕過博瑞GE,這款搭載混合動力系統的車型在駕乘體驗方面有不錯的表現,今天試駕的是2020款PHEV版車型,在純電模式下,車輛的動力不如預期的迅猛,而且響應也不夠積極。當切換至HEV模式后,加速的體感馬上好了不少,動力變得很“跟腳”。
發動機什么時候介入由系統判斷,這個“度”則正是由上文提及過的“吉利汽車根據國內車主駕駛習慣的大數據進行分析、匯總”來決定。實際體驗是,只要油門稍重一些,發動機立馬介入,但身體很難感受到發動機介入時的動作,除非眼看儀表盤或耳聽發動機聲音。
我的同事在前一天已經試駕過2020款吉利博瑞GE,感興趣的朋友可以點擊下方圖片進入文章了解一下。
另一臺試駕的車型是吉利嘉際MHEV,該48V輕混系統主要還是擔任節能的角色,所以在驅動方面僅對起步有輔助作用,體驗上會與傳統的燃油車有少許區別。這套系統的主要目的在于怠速和制動等工況下減少甚至“零”燃油消耗。
嘉際搭載的是1.5TD+7DCT的動力總成,駕駛模式有ECO、NORMAL和SPORT共三種可選,而轉向力度會隨不同駕駛模式而變化。這套動力總成讓嘉際提速比較輕快,盡管在急加速的情況下發動機聲音比較明顯,但時速還是升得比較快,而且整個體驗過程也沒有感受到明顯的頓挫。
結語:
義烏基地標志著吉利汽車往更高質量、更優技術方向發展,以更嚴苛的標準來要求自己。布局新能源領域是當下車企的不二之選,吉利汽車選擇布局多個方向,爭取在智擎T動、智擎混動、智擎電動、智擎醇動、智擎氫動等新能源與節能動力均衡發展。現階段,我們消費者能買到的是吉利的MHEV和PHEV車型,如星越、博瑞GE、繽越、嘉際和帝豪GL等,相信未來吉利還會帶來更多的新能源產品。(圖/文:太平洋汽車網 黎嘉銘 攝:吉利汽車)
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