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星核2.0T:发动机界的六边形战士是如何炼成的?

2021年04月12日 15:04:01
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来源:汽车天涯

在汽车诞生后的一百多年里,发动机技术一直都是汽车领域的核心话题,发动机技术也一直是衡量一家车企研发水平的关键指标。

比如在中国品牌中,奇瑞就以超过20年的发动机研发底蕴,始终在消费者心目中保持着“理工男”的形象。

不过,在汹涌的新能源汽车大潮面前,尤其是当一些奔驰这样的发动机鼻祖公开表示将停止新内燃机研发时,也有不少国人产生了疑问:

发动机技术还有潜力吗?中国品牌是否还有必要继续深耕发动机领域呢?

在星途几天前举行的一场2.0T发动机技术交流会上,我们似乎可以找到这个问题答案。

醒醒,发动机不会消失

这场“星核动力2.0T发动机技术交流会”显然是星途首款旗舰中大型SUV揽月上市后传播活动的一部分,交流的对象正是那台已经被很多人熟知的2.0T发动机。

大多数车企举办类似活动,往往是由营销或传播部门来主导,但是星途此次交流会全部由技术研发岗位的骨干人员担纲,并且在直播后还安排了媒体和研发工程师的一对一问答,不管是内容还是形式都令人耳目一新。

除了发动机相关技术问题,一家媒体同样提出了那个很多人关心的问题:内燃机技术是否到了停止研发的时候?

星途工程师则给出了非常明确的回答:根据国家新能源技术路线,未来高效率的内燃机将会成为主流技术,所以星途会在布局新能源的同时,继续努力进行发动机技术的自主创新和核心技术的研发。

这个回答可以用洞若观火来形容。

实际上,早在10年前,对新能源汽车的发展也曾有过非常乐观的估计,在2010年的世界电动车大会上,专家普遍认为,在电动汽车优势和政策扶植等多重激励下,2020年的新能源汽车销量能够达到1730万辆的规模。

但直到去年,全球新能源车的总销量也只实现了约300万辆,在中国2020年全年超过1900万的汽车总销量中,新能源汽车的销量占比只有5.7%,这其中还包含了依然需要使用发动机技术的插电混动车型。

造成这种局面的原因并不难理解,一方面,电池技术并没有像过去那样持续实现能量密度的几何级提升,而是遭遇了的技术瓶颈,导致纯电动汽车目前依然难以摆脱续航焦虑。

更大的问题则是充电问题,目前在中国,仅10万座加油站就满足了超过2亿辆燃油车的加油需求,而充电桩数量尽管已经快速增加至130万,面对约400万台纯电动汽车,依然显得捉襟见肘,充电难、充电慢等问题比比皆是,随着电动汽车数量的增加,这样的问题恐怕只会愈演愈烈。

在严峻的现实面前,尽管依然不乏发动机的“唱空”者,但大多数政府、车企以及研究机构曾经的“禁售燃油车”、“淘汰燃油车”口号都已不见踪影,销量目标也趋于务实。比如Bloomberg彭博社的最新预测就认为,纯电动乘用车的销量占比要到2040年后才能超过50%。

在此之前,采用节能化内燃机技术的燃油车和插电混动车将会依然占据主要的销量份额,甚至在那之后,也会长期存在于市场中。

其实回头去看,中国的汽车产业规划从来就是节能汽车与新能源汽车并行,在这样的局面下,尤其是中国汽车工业整体技术水平距离世界顶级水平依然有差距的情况下,放弃发展内燃机技术的探索显然是无稽之谈。实际上,在新能源汽车充满“弯道超车”式走捷径思维的浮躁氛围下,我们其实更需要有人能去沉下心来做好发动机等汽车核心技术的研发。

发动机里的六边形战士

拨开迷雾,了解了这样的产业趋势,我们或许才能理解为什么奇瑞和星途至今依然坚持在发动机领域拼命搞研发。

在今年年初的一次采访中,尹同跃在提到核心技术的研发时表示,奇瑞的目标是“顶天立地”,所谓“顶天”就是要抢占未来出行发展趋势制高点,在以新四化为代表的前瞻技术领域持续创新,做到行业领先,而“立地”则是把基础夯实,把传统汽车做实、做透。

想要“立地”,发动机技术显然是重中之重,而星途揽月所搭载的那台2.0T发动机的诞生,正是源于这种战略上的定力,以及由此而来对一系列发动机技术难题的攻坚克难。

如果用一个词来全面形容这台发动机的特点,那就是“六边形战士”。这个词最早出自日本电视台在解说乒乓球比赛时对中国选手马龙的赞誉,用来形容这台星核动力2.0T发动机可谓是再贴切不过。

在动力方面,这台星核2.0T发动机不仅以最大功率187kW,最大扭矩390N·m的参数在中国品牌中处于领先地位,在第三方媒体进行的实车马力机测试中,更是超越了宝马5系所搭载的那台2.0T高功率发动机,从而让揽月以中大型SUV的身段实现了8秒级的性能车级加速。

在油耗方面,得益于星核2.0T发动机超高的38%黄金热效率以及米勒循环等技术,揽月的工信部测试油耗仅为百公里7.9升(两驱)和 8.5升(四驱),车主实测油耗则在同级别所有车型中排名前三,在燃油车中则仅次于马自达CX-8

在轻量化方面,星核2.0T发动机在保证强度和安全的前提下,通过轻质铝合金材料的大量使用一系列的集成式功能设计,将匹配7速湿式双离合变速箱时的总重量降至了137.5kg,成为目前汽车市场最轻的2.0T发动机,从而为揽月整车的轻量化和低油耗奠定了基础。

为了实现揽月“礼宾级”旗舰车型的定位,NVH噪音和振动控制同样是星核2.0T发动机的重点公关内容,通过一系列新技术的运用,这台发动机的怠速声压级低至61.8dBA,车内声压级低至39dBA。在我们此前的实测中,揽月行驶时的车内噪音控制水准也的确超过了某豪华品牌车型。

在环保政策要求越来越严苛的趋势下,一台发动机不仅需要节油,而且需要满足更加严格的排放要求,在这方面,星核2.0T发动机得益于高燃烧效率,不仅做到了满足国内现行标准,而且能够满足未来若干年的欧美排放标准,正因如此,目前星途出口欧美的计划已经在紧锣密鼓的进行中。

在出色性能的基础上,星核2.0T发动机的品质和可靠性则延续了奇瑞的传统,不仅在开发时采用了远超行业标准的测试验证,而且对整车提供了首任车主发动机终身质保的政策。

对于一家中国品牌来说,这些优势,随便拿出一项出来都是值得骄傲的成绩,但星核2.0T却做到了集众家之所长,被誉为“中国最强芯”,可以说一点也不夸张。

六边形战士如何炼成?

为什么奇瑞能够打造这样一台全面领先的发动机?通过这次沟通会,我们可能会得出以下结论:它来源于一系列先进技术的运用。

比如通过VVT中置技术,可以改善空间布局,缩短油路,使得发动机响应速度提升30%;通过ECU电控技术,毫秒间即可根据不同工况控制增压器,让发动机输出实际所需扭矩,百公里加速能提升5%,超车工况提升50%;通过米勒循环技术,可以在城市行驶工况提前关闭进气门,确保进气量的同时缩短进气时间,降低泵气损失,在高速行驶时通过提前关闭进气门降低燃烧温度、提升燃烧效率,让燃油经济性大大提升;还有第二代智能热管理系统、降摩擦技术、LUK钟摆式双质量飞轮、AAM剪式双平衡轴……

这些让人眼花的名词和技术除了让人有种“不明觉厉”的感觉,也可能会让人产生一个印象,好像通过把这些技术像积木一样拼搭起来,就能够实现发动机的先进性能。

实际情况显然并非如此。

发动机技术的飞跃,需要的是内在实力不断积累,最后才能由量变形成质变。

比如奇瑞早在1997年成立之初就已经开始发动机技术的攻关,最初是引进福特的发动机生产线进行“拿来主义”式的研发。其后,随着对发动机技术的深入研究,开始找到汽车研发领域的“博导”AVL进行深造和进修,在完成理论的积累后,再回到对发动机的研发中。

结果在实践的过程中,奇瑞发现AVL老师说的也不是全都对,很多在实验室中看起来有用的技术,在实际的研发和量产中,并不能发挥作用,甚至起到反作用。

就这样,一边学习,一边纠错,奇瑞一步步建立起完全自主的研发体系,基于这样的一套体系,打造出了第二代发动机,再依托第二代发动机的经验和教训,研发出今天大放异彩的第三代发动机。

这样的一个过程,其核心是什么?

是资金的投入吗?的确,奇瑞在2002年就拿出了当时全部的10亿元利润,孤注一掷地砸进了发动机技术的研发,其后的投入更是数百亿级。

是设备的建设吗?不可否认,奇瑞经过24年的发展,已经拥有了发动机试验室、半消音试验室、气道试验室、光学试验室、恒温试验室和低温试验室等实现高性能发动机研发的必要软硬件条件。

但这些都不能替代人所发挥的作用。

在发动机技术的攻坚克难中,发挥中流砥柱作用的是一个以工程师核心的研发队伍,在此次技术沟通会上担纲进行技术解析和疑问解答的“星途发动机天团”,正是这支队伍的杰出代表。

比如目前担任星核2.0T发动机总工程师的张志福。

2002年,奇瑞公司第一代发动机开发立项启动,第二年,从天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室硕士毕业的张志福加入了奇瑞,并和十几位同事作为首批设计员,被派驻到奥地利AVL公司负责联合设计。

在此后的两年里,正是这群初生牛犊不怕虎的工程师们一面向欧洲老师们虚心学习,同时用夜以继日的干劲和飞速的进步打破了对方的傲慢,最终成功取得发动机领域的“屠龙术”,回归国内。

2004年,张志福开始负责奇瑞第一代2.0升自然吸气发动机的性能开发工作,并在2007年获得“安徽省科学技术进步一等奖”;2006年,奇瑞在国内率先启动缸内直喷发动机开发工作,年仅28岁的张志福担任项目经理,带领团队突破了高压直喷系统等核心零部件系统的技术屏障,顺利完成发动机开发并搭载整车上市。

在此后的17年间,张志福逐渐成长为奇瑞发动机研发领域的技术骨干,带领团队建立了燃烧系统、性能开发、前沿技术、增压系统等开发体系。国内首家企业级光学发动机实验室,也就是很多人熟知的“透明发动机”正是由张志福负责建设。奇瑞每一款发动机面世前,都需要在这个实验室里进行为期半年、至少30多轮的光学实验,同时,这个实验室也支撑了与清华等高校完成了多项国家863课题。2020年,张志福获评“全国劳动模范”。

再比如星核2.0T发动机性能开发工程师陈伟国和发动机总布置工程师韩艳艳。

在去年的一档名为《我是工程师》的视频栏目中,这两位有着多年发动机研发经验的资深工程师就曾在节目中畅聊在星核2.0T发动机研发过程中的点点滴滴。最让人印象深刻的就是他们关于NVH要求和缸体重量之间的一番“争论”,将一台优秀发动机研发过程中的挑战展现得淋漓尽致。

陈伟国直言,如今的发动机研发,最大的考验不仅仅在于能否在每一个具体的性能项目上实现很高的目标,更重要的是,各个研发部门和人员不再是孤立的存在,仅仅把自己手上的工作负责好是远远不够的,每个工程师都需要对自己的上游和下游有着充分的了解。

这种如鱼得水的研发氛围,也吸引了一代代工程师慕名而来,目前担任星途NVH主管工程师的蓝骏就是其中一员。

2013年,毕业于清华大学汽车工程系的蓝骏加入奇瑞,在多家车企参与过实习的蓝骏之所以选择当时处于发展低谷期的奇瑞,就是看中了奇瑞的研发氛围。如今,蓝骏也已成长为星途的主管工程师,为星途揽月的礼宾级乘坐体验立下汗马功劳。

所以,星途打造出星核2.0T发动机的秘诀,既包含了对研发资金和软硬件设备的持续投入,对新技术的持续跟踪,但更重要的,恐怕还是对研发人才的重视和培养,同样,这也是奇瑞和星途能够一直在发动机领域保持优势的关键。

总 结

在星核2.0T六边形战斗力的支撑下,星途揽月成为了目前20万级别罕见的能够集高性能、低油耗、大空间、高质感和高品质于一身的中大型SUV产品,甚至于在某APP目前的车主满意度打分里,揽月同样呈现出了极少见到的“多边形战士”造型。随着时间的推移和销量的增长,相信揽月的实力会被越来越多消费者所感知。

当然,我们也期待星途能够让越来越多的幕后功臣走上台前,与外界进行类似此次技术沟通会这样直接深入的对话,让消费者了解中国品牌在汽车技术研发方面的真正实力。

毕竟,当喧哗褪去,只有他们才能撑起中国汽车工业真正的脊梁。

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