AutoR智驾 2019-11-20 17:33
走进长城汽车发动机研发中心解了一个谜团:为什么内燃机仍需持续投入
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长城在内燃机方面的进步让人印象深刻,但更值得赞扬的是长城对蜂巢动力的定位是开放的,不限于长城本身自用,同时结合自己对行业的判断,不轻易为内燃机的未来设限,持续投入。我们希望中国汽车品牌像长城一样,在全面电动化的既有路线图中,规划好自己的内燃机研发之路,不轻言放弃。

在电动化大潮席卷汽车产业的大背景下,内燃机的研发与投入如何布局,远期趋势与现实需求如何平衡,对于刚刚完成体系布局的中国汽车品牌,面临这样的十字路口,选对了将进一步拥有从中国品牌向世界品牌成长的门票,选错了,不吝于浪费一次百年契机。


本月4日,借助长城汽车的GW4C20B 2.0T汽油机入选“中国心”2019年度十佳发动机,智驾君走进河北保定,走进蜂巢动力徐水工厂,体验了搭载这一发动机的皮卡长城炮、哈弗F7、F7x等三款车型。这一发动机最终将在长城全系车型中搭载。


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事实上在此之前,智驾君已多次试驾体验过这三款车型,如果纵向对比,长城汽车在动力性能上的提升是非常直观的,不用对比测试数据,身体的体验就可以得出答案。


当然尚不能说没有短板,其涡轮介入的时间,动力输出的时效上仍有提升的空间,但这种可见可感受的进步是颇给人信心的。


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此次入选十佳的长城汽车GW4C20B 2.0T汽油机,专家评审委员会给出的获奖里由是:“代号为GW4C20B的2.0T汽油机是长城EC平台新一代产品,以高性能、高经济性、高可靠性为设计目标,相比上一代机型,综合性能大幅提升。”


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具体在技术层面则是其高效燃烧系统、350bar高压燃油喷射系统和自主双流道涡轮电控增压器、智能热管理模块系统、集成排气歧管技术、静音正时系统等,具备满足国六b排放等特点。


在核心参数方面,GW4C20B 2.0T汽油机最大扭矩385N·m/1800-3600rpm,最大功率165kW/5500rpm,长城汽车表示,这款发动机相比同排量的大众EA888-DKX、宝马B48A20C等德系发动机,已在不同程度上实现超越,具体在产品层面搭载该发动机的哈弗F7x的百公里加速表示也超越了途观L、宝马X1等产品。


这些进步源于GW4C20B 2.0T汽油机在性能上实现的六大升级:


350bar高压燃油喷射系统,降低PN排放,使燃烧更加充分;


自主双流道涡轮电控增压器,提升加速响应性,增强动力性能;


集成排气歧管,减少热机时间,降低排放;


采用正时系统,应用液压张紧器,有效提高发动机NVH性并极大提高正时系统运转稳定性;


采用智能热管理模块系统,实现快速暖机,精准控制水温; 


高效燃烧系统,提升燃油经济性,满足国6b排放标准。


这六项升级是长城汽车的发动机研发测试体系已经成形的直接成果,为长城汽车发动机各项技术的迭代发展打下了坚实的基石。


蜂巢动力EC平台项目总监李健表示,当前蜂巢动力的发动机可以实现每年一个小的迭代,三年一个大的迭代。


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如此高频的迭代能力使长城汽车的车型性能升级作用显著。


蜂巢易创是在2018年6月注册成立的长城汽车全资子公司,旗下板块聚焦发动机、变速器、电驱动、智能转向等动力技术。


它是一家独立运作的公司,在长城汽车集团内部,它是与长城汽车制造工厂平级的公司。


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简单的说它的定位不是简单的长城汽车的发动机供应商,其目标是打造一家独立的动力系统的供应商,向所有汽车品牌提供配套服务。


据李健介绍,目前蜂巢动力已与国内多家车企展开合作,未来将致力于为更多汽车企业提供优秀的产品,这是蜂巢独立市场化运营的核心,不仅仅向长城汽车自身提供动力系统。


蜂巢易创正谋求从单一零部件向系统供应商转变,向混动、纯电动、智能互联升级,顺应汽车智能化潮流,打造“共创、共享、共赢“的生态圈。


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长城汽车当前在世界各地建立了研发中心,建立了从概念设计、开发设计、仿真计算、性能开发到试验验证等一系列完善的产品开发流程,形成了EG、EC、ED、EB四大发动机平台,涵盖汽、柴油机等产品,均达到国6b排放水平。


四大发动机平台——目前EG、EC、ED、EB四大平台发动机系列实现量产,产品主要聚焦在1.5-2.0L汽、柴油机。


EB平台——其中EB发动机是国内首款应用CVVL进气可变气门升程技术发动机,在1400-3000rpm时最大扭矩可达285Nm,最大功率124KW,性能优越;


EC平台——EC汽油机国内率先采用350Bar电控喷射系统、热管理模块技术,提前满足国6b排放要求,同时优越的动力性及燃油经济性得到了终端顾客的认可;


ED平台——4D20M柴油机采用EGR+LNT+DPF+SCR技术路线,电控VGT增压器,实现最大功率120KW,1500-2500rpm实现最大扭矩400Nm,2019年5月份量产上市,成为国内首家搭载轻型汽车满足国6b排放的柴油机。


今年6月,长城汽车更发布了包括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。


全新研发的2.0L 4N20汽油机热效率超过38%,目前已完成台架标定,满足国6b、欧6d、SULEV30排放法规。


按其规划,在4N20发动机基础上,后续还将以模块化的形式开发高性能、微混动力、插电混动、超低油耗等版本发动机,以适应不同车型,不同市场的动力需求,且所有机型的零部件通用化程度高达90%,有效降低开发成本和开发周期。


这是一个野心与雄心兼具的计划。


长城表示自己是国内屈指可数、完全掌握了汽车发动机、变速箱等核心技术的汽车企业,换言之是一家没有明显短板的中国汽车品牌。


但进入2019年,世界传统供应商巨头大陆集团宣布剥离动力总成技术,而戴姆勒也传出了停止开发新一代动力总成的消息,虽有辟谣,但减少在内燃机方面的投入确是实情。


而在中国排放标准日益严格,巴黎协定的硬约束日期日益临近,车企减排压力日增,中国汽车产业确立了纯电动化的路线图之后,中国刚刚起步的内燃机研发要不要继续投入,方向在哪里也引发了业内人的困惑与犹豫。


不过在今年6月20日魏建军表示长城汽车:“在传统动力、混合动力、电驱动上,我们不能偏科,一定要在动力上着眼于十年以后,技术路线一个不能落!”


这是一种全面布局,均衡发展的路线。


在长城内部会不会面临资源的分配矛盾呢?


李健表示,“从未来能源发展角度来讲,燃料多样性一定是发展趋势,新能源方面,我们有充分的技术储备,并不断加大技术投入,未来还将扩大新能源的市场份额,寻求新的增长点,支持国家能源转型。”


但他同时强调,在未来很长一段时间内,蜂巢不会减少也不会停止在内燃机研发方面的投入,事实上在某些方面电动化推动了内燃机的发展,二者并不矛盾。在可见的未来传统能源、混合动力,纯电动会长期并存,从集团的层面来讲,我们致力于打造从传统到混动,纯电动,氢能全产业链的生态圈,为行业提供系统的解决方案。


在内燃机的研发方面,长城汽车的投入不会停止。


像投资50亿元建设哈弗技术中心、动力电池研发中心和氢能技术中心,打造 发动机、变速器等核心零部件的自主配套能力,在德国、美国、日本、印度、奥地利、韩国等国建立了海外技术中心,以及在未来投入300亿元继续打造全球研发体系等等,这都是长城汽车过度投入的一部分。


有一组数据比较直接,据长城汽车第三季度报告显示,长城汽车研发费用在当季报告期内较去年同期增长69.93%,今年前三季度同比增长25.98%。


这些数字将是长城汽车在性能、品质和设计各个层面不断进步的保障。


内燃机技术的热效率已经到了瓶颈或者还有突破的空间吗?


李健表示,目前的发动机热效率还有较大的提升空间,通过高能点火、可变压缩比、停缸、稀薄燃烧、汽油压燃等相关先进技术,可将发动机热效率不断提升至超过50%,根据我们自身的产品规划和技术储备,在2025年将实现45%的发动机热效率。


对于内燃机技术,长城汽车没有被喧嚣的电动化浪潮所影响。


客观而言,中国汽车品牌在内燃机等汽车核心技术方面有规模的投入也仅仅只有十几年的时间,今天正是规模化见证成果的阶段,这一阶段来之不易,在中国品牌阵营,与长城这款发动机一同入选的还有长安汽车、红旗等等。


这一群体的壮大生长,正让中国品牌汽车在市场上更具竞争力。而我们也希望他们像长城一样,在全面电动化的既有路线图中,规划好自己的内燃机研发之路。


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