三缸發動機,由於自身結構的原因,容易產生抖動現象,同時加上排量和氣缸數的縮減,一定程度上對動力也會有不小的影響。尤其是中國消費者,甚至對三缸發動機有著不小的牴觸情緒。近年來,隨著上遊供應鏈的發力、工藝成熟甚至模塊化生產架構的落成,使得用以改善NVH表現的關鍵零件成本得到了很好的控制,加上國內外工程師對NVH研究的厚實積累,近年來新出現的三缸機已經極大程度改善了抖動問題,並且整車NVH的表現基本與四缸機車型無異。
此次我來到了位於義烏的吉利動力系統製造基地,帶您深入解讀吉利與沃爾沃聯合開發的這款1.5TD三缸發動機神秘面紗。
1、吉利三缸發動機什麼來頭?
繽越的這臺1.5TD發動機是吉利與沃爾沃聯合開發的最新動力系統,帳面數據方面,最大功率177ps/5500rpm,峰值扭矩255 N·m/1500-4000rpm。這款發動機其實早已搭載在領克02上面,只不過因為車型定位差異,發動機標定方面有微小差異。
領克02定位更加高端,通過改變點火提前角等標定手段,提高了發動機性能(扭矩提高10Nm),當然,喝的是95號汽油。
但繽越上的這臺發動機由於添加了對92號汽油的標定,動力參數略有下降:最大功率130kW,峰值扭矩255Nm。這使得繽越的官方百公裡加速僅為7.9秒,綜合工況油耗6.1L/100km。
2、這款發動機都有哪些技術亮點?
目前比較主流的發動機技術例如低慣量渦輪增壓器、缸蓋集成排氣岐管、鋁製缸體缸蓋、平衡軸、雙質量飛輪、兩級可變機油泵等都有所應用。除了這些之外,這臺發動機也不乏有一些亮點。
其中,進氣道採用了經過優化而成的獨特MASKING結構,提高缸內滾流比,可實現快速燃燒。
為緩解震動,該發動機搭載了一根平衡軸、以及四鐘擺式雙質量飛輪,而發動機懸置、超靜音正時皮帶、非正圓VVT、自減振噴油器等部件也為提升發動機的NVH表現作出了貢獻。在諸多硬體裝備+軟體標定的加持下,這臺發動機在怠速時,傳入車內的噪音僅為38db。
冷卻系統方面,缸體缸蓋採用分流冷卻,從水泵出來的水有16%進入缸體,84%進入缸蓋,使發動機各部分在最佳溫度下工作(發動機理想工作狀態是缸蓋溫度較低,而缸體溫度較高)。而在這種冷卻系統中,缸蓋和缸體有各自的冷卻水路,缸蓋和缸體的溫度也不相同。較低的缸蓋溫度能夠提高充氣效率,增大進氣量,而較高的缸體溫度則可以減少摩擦損失改善燃效。
3、與之匹配的變速箱如何?
與發動機匹配的7DCT變速箱有傳動效率高、換擋速度快的優勢。同時針對消費者關心的可靠性問題,工程師對其進行了嚴苛的測試:讓車輛在滿載2.3噸情況下拖1.8噸重拖車,測試在12%坡路連續5次起停過程中變速箱油溫是否超標。另外,該變速箱的設計標準為35萬公裡,超過行業普遍的24萬公裡的標準。
4、吉利繽越的NVH性能實際體驗如何?
吉利拿來了代表四缸機等日系車型以及代表三缸機等德系車型,與繽越進行怠速抖動對比測試。
如果用身體感知的話,怠速情況下,無論是否有負載,繽越的車內震動都抑制的很好,與現場的四缸車型對比時難以察覺到差異。工程師在現場準備了一個震動測試儀,分別對繽越及其餘兩臺車進行對比採樣,取兩次的平均值作為最終數據,它們將與繽越進行現場怠速工況下車內方向盤上震動速度和震動位移的對比實測。
在實測中,我們從表格可以看出,繽越對車內震動的抑制要優於搭載三缸發動機的德系SUV,與搭載四缸發動機的日系SUV基本打平,這說明繽越在怠速工況下的車內震動已經達到四缸機的水平。
5、動態駕乘感受如何?
動態測試主要針對城市工況下常用的40km/h中速巡航和40-60km/h中途加速時的NVH表現進行體驗,在體驗中,繽越的NVH表現出色,不但車內非常安靜,在巡航和加速時也難以察覺到來自動力總成的抖動。
同時,在短暫的體驗中,40km/h和60km/h通過減速帶時,底盤紮實硬朗,相比在場的日系品牌,有著明顯的優勢。
優異的表現來源於成功的設計與調校,同時與生產質量也有千絲萬縷的聯繫。本次我也有幸參觀了這臺1.5T發動機的出生地-吉利最新落成的義烏動力工廠。
6、義烏工廠產能是多少?
吉利動力系統在全國範圍內有九個製造基地,義烏基地是其中一個,也是一座誕生不久的高智能生產基地。義烏基地位於浙江義烏開發區赤岸鎮南青口汽車產業園,集發動機研發、製造為一體,於2017年12月25日開始下線儀式,規劃年產能120萬臺發動機。
7、義烏工廠生產哪些發動機?
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;對應到車型上就是吉利繽瑞、吉利繽越、吉利博瑞GE、領克01、領克02和領克03。
8、這款發動機是怎麼造出來的?
動力基地內共有缸體線、缸蓋線、曲軸線和裝配線四大生產線,其中缸體、缸蓋、曲軸三條機加線主要設備採用世界一流供應商。
缸體、缸蓋、曲軸:
缸體、缸蓋、曲軸都是在工廠內機加工生產的零部件,這三條機加工線所採用的設備大多由世界知名設備製造商提供,例如,格勞博高精度高速雙主軸加工中心、杜爾第四代浪桶式精洗機等。
工廠工序自動化率水平超過70%,其中各條生產線上的關鍵工序實現了100%的自動檢測,除了需要人工操作上下料及檢驗工序外,其餘工序都可以實現全自動。
裝配:
在缸體缸蓋加工中使用世界先進的零點定位系統,提升零件的加工精度和加工效率。總裝線採用行業先進的對面取料理念,提高裝備效率和減輕操作者勞動強度。
義烏基地全面採用了沃爾沃工廠標準,引進了一系列頂尖智能生產設備,例如裝配線的ATLAS擰緊設備,實現全軸同步擰緊,保證零部件的受力均衡,防止力矩衰減,保證發動機的使用壽命。
檢測與品控:
在裝配完成後,發動機還將被送到測試機處進行兩道檢測,首先進行冷試,然後再進行點火熱試,方可入庫等待交付。
在品控方面,基地通過對發動機零部件的RFID身份證管理,實現全製造過程的質量數據的追蹤與捆綁,全線過程數據可以實時上傳,分析預警與報告推送,最終保證零部件的精確追溯。通過二維碼將缸體、缸蓋、曲軸等全部關重件零部件的裝配信息和發動機編號綁定,確保全部裝配信息的可追溯性。通過RFID產品身份證管理、TOOLSNET等,將零部件連接螺栓擰緊曲線,壓裝、試漏等裝配參數和發動機編號綁定確保全部裝配過程參數的可追溯性;發動機測試率100%。
全文總結
三缸機技術已越來越成熟,其結構小、摩擦小、重量輕、油耗低等等都是不可忽略的優勢,在節能減排大趨勢下,三缸機似乎在重返春天。在目前的三缸機陣容當中,吉利繽越1.5TD三缸發動機無論是NVH、動力性能都處於上遊水平,並且能夠兼容多種新能源系統,優勢可謂十分明顯。
同時,發動機能有如此優秀的表現,工程師在設計環節對NVH的嚴格標定以及在生產環節對品質的嚴苛把控都功不可沒。在這點上,吉利從沃爾沃處獲益良多,從標準到供應鏈幾乎全部「沃爾沃化」,如此巨資打造的符合沃爾沃標準的現代化工廠,整潔、乾淨、高自動化率是我對義烏基地最大的印象,其產品品質也將得到保證。