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广州造世界级发动机今年量产

发布日期: 2018-03-12 来源:广州日报
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从2015年起连续三年,中国汽车品牌实现新一轮崛起,市场占有率节节攀升。这让包括竞争对手在内的很多人感到意外,一开始认为中国汽车品牌不过是运气好,赶上SUV高速发展的红利。后来传祺GS8、长安CS55、吉利帝豪GS等爆款车型不断,就不能再简单归咎于运气。事实是,这些中国品牌成功的背后有坚实的研发成果在支撑。

时至今日,动力总成仍是整车的核心。假如没有动力总成获得突破,中国品牌车难以如此快速地走出低谷,实现整体崛起。接下来,中国品牌将出现“奔驰宝马”级的动力总成,并将登陆美国市场。

 

广州造出“宝马奔驰级发动机”

今年1月中旬,2018年北美车展在底特律举行,广汽集团携手广汽传祺第四次参展。发布会结束后,采访间挤满了全球记者。不同于中国媒体记者聚焦于“品牌”和“战略”,美国记者们更关心“排放”与“售后”。其中,“排放”首当其冲,美国记者的五个问题中有三个便是与其相关。提问的方式更是简明直接,没有给远道而来朋友留脸面:广汽传祺在美投放的车型能够满足美国的排放法规吗?

没有足够的自信与底气,很容易将美国记者的提问当成诘问。但是,只要对美国市场有一点了解,就会懂得,其实,这并不是诘问,更多是一种“善意”与“提醒”,因为美国是全世界准入门槛最高的市场,没有之一。

准入门槛高,不仅因为竞争激烈,还因为法规繁复,监管严苛。近两年,让大众汽车泥足深陷的“排放门”便是在美国引爆的。在大众汽车之前,由于“油耗造假”,现代起亚被课以天价罚单。一向以可靠性著称的丰田在2011年卷入后来证明是莫须有的“刹车门”,丰田坚称没错,但还是先“低头”,召回数千万辆汽车,事后再寻求“自证清白”。

面对美国记者们的提问(诘问),广汽研究院院长王秋景表示,在美国投放的车型会满足美国市场的所有法规,尤其是排放。作为佐证,在2018年北美车展上,广汽集团展出广汽自主研发的2.0TGDI和1.5TM两款发动机。其中,2.0TGDI将搭载在传祺GS8上,率先进入美国市场。

 

吴坚博士

吴坚博士

从引进图纸到自主研发

吴坚博士,是广汽研究院常务副院长、动力总成技术研发中心主任,亲历广汽自主动力总成从第一代到第三代进化的全过程。

为什么广汽要自主正向研发发动机?

“2006年,我们没有自己的发动机。一开始,我们全世界的找发动机,从日本到美国,再到意大利,最后确定从菲亚特进行技术引进,解决了技术来源”。然而,菲亚特出售的这套发动机技术已经相当老旧,而且是针对轿跑车开发,强调扭矩,而不太考虑别的东西,比如说成本、排放、油耗。更为关键一点,菲亚特只提供图纸和资料,没有技术支持。

“2008年广汽研究院成立动力总成部,开始一共才18个人,18个人拿着图纸,一项一项地攻克,终于把样机造了出来。”然而,有了样机,挑战才刚刚开始。对样机进行测试之后,“我们当时都傻眼了,成本高,油耗高,不符合排放法规要求,反正很糟糕。”尽管时隔十年,但是这种艰辛说出来仍然让人感到非常心酸。“我是教师出身,比较敢干,进行全面改进,终于在新车量产前,也就是2010年10月,首款2.0VTML发动机量产,实现了广汽集团自主品牌发动机零的突破。”吴坚说。

正是这一过程,吴坚和他的团队发现“修改一款发动机的工作量,与正向开发一款发动机的工作量是差不多的。”“从那时候开始,我们就下定决心,从新的发动机开始,就着手进行正向开发。”吴坚介绍。

 

广汽坚持正向研发发动机。

广汽坚持正向研发发动机。

内燃机是否会短期内消亡?

“第二代的发动机我的评价是中规中矩。目前第三代2.0TGDi发动机最大输出可以达到180千瓦、380牛米,升功率接近90千瓦,热效率达到38.3%,油耗会比现有的2.0T降低不少。这个标定不是我们自己做的,而是AVL测定的,他们评价,已经达到奔驰宝马的水平。”吴坚说。AVL是世界四大发动机咨询公司之一,他们数据库里有市面上绝大多数在销售和在研发的主流发动机的参数。

对于引发全球热议的“内燃机消亡论”,作为一个内燃机专家,吴坚认为,传统动力总成仍有潜力可挖。吴坚透露,广汽研究院正在研发的第四代发动机热效率已经可以做到超过40%,目前唯一达到这个热效率水平的只有丰田。而热效率超过40%远不是传统内燃机的极限,“在可以预见的未来,传统内燃机热效率会达到45%,不是在实验室,是量产的”。

在较长一段时间里,内燃机不会消亡。相反,传统动力在未来汽车动力中还是会继续扮演重要的角色——这是吴坚所坚持的观点,他的观点来自于经验积累、工作实践,并与部分权威机构和竞争对手的预测相同。国际能源署在2016年预测:到2050年,仍有58.2%的车辆会搭载内燃机。博世、IHS、StrategyEngineers、AVL认为,“内燃机+电机”会是未来较长一段时间的会场主力。本田预测到2030年仍将有85%的汽车搭载传统内燃机,而在丰田的预测里,到2050年,有3/4的汽车仍将搭载内燃机。

新能源车一定是未来发展趋势,但整个替代过程会比较长,且中间仍存在一定的变数。2017年,中国新能源汽车产销接近80万辆,但同期的中国车市产销接近3000万辆。

换言之,新能源汽车市场占比不足3%——剩下97%仍然是传统内燃机,得内燃机者得天下。这也是为什么,全球各国不同车企制定的动力总成技术发展方向,都将传统动力总成放在重要位置上。

 

技术团队都很年轻。

技术团队都很年轻。

关键节点:混动车型2022年将大量普及

不过,要应对日益严苛的油耗法规,单纯靠内燃机是难以实现。2018年1月1日开始,达不到第三阶段油耗限值车型将不允许销售;预计2023年1月1日开始,达不到第四阶段油耗限值车型将不允许销售。传统内燃机唯一出路是,搭载其他能源来进行混合驱动,吴坚认为,“其他能源”不一定是电力,还可以是空气能源或者液压系统。

传统内燃机电气化是汽车企业不约而同的选择,也就是“混动”。单电机混动构型根据电机位置不同分别有P0、P1、P2、P3、P4构型。双电机混合方案主要有丰田/通用的功率分流结构方案,及以本田与GMC为代表的混联方案。短期内,广汽对传统动力总成进行优化,推出第三代发动机和基于传统自动变速器WDCT,中期重点推进P2、功率分流变速器开发,长远是多种解决方案并存。

采用混动,对油耗降低是显而易见的。以中型SUV为例,混动化之后,百公里综合油耗可以降低到6升左右,比未改进之前足足降低了2.7L。假如CAFC积分为7000元/分,那么2.7L油耗差相当于1.9万元。换成受众群体更大的紧凑型SUV,采用混动,油耗差也有2.2L,相当于1.5万元。

一步到位研发和生产纯电动车,确实可以挣得更多的积分,然而,吴坚认为,传统内燃机电气化是难以逾越的阶段,“混动车型大量普及的关键时间节点会是在2021和2022年前后”。而到2025年和2026年,随着油耗法规进一步加严,会出现更加强的混合动力的结构形式的出现。

用了十年时间,在动力总成领域,广汽研究院实现从无到有,从国内落后到世界先进,从向菲亚特买技术许可,到完全自己研发,进步幅度之大,研发效率之高,在世界汽车历史都是不多见的。许多让人看来不可思议的第一,吴坚仅仅只是用平淡的语气进行描述。骄傲?或许是有的。在他看来,将“世界先进”这一优势继续保持下去,将是接下来的挑战。

记者观察:创新为梦想插上翅膀

今年两会,创新堪称高频热词之一。创新是第一动力。中国如果不走创新驱动发展道路,新旧动能不能顺利转换,就不能真正强大起来。

在广汽传祺之前,也有中国品牌参加过北美车展,豪言要进入美国市场,但都是试水、镀金;只展车,不展发动机。“只展车,不展发动机”是一种取巧行为:概念车设计好不好,各花入各眼。发动机不同,扭矩功率不能造假,油耗排放不能掺水。丰田大众、奔驰宝马研发实力为何在全世界范围内得到认可?因为它们的技术和品质在包括美国在内的国际市场得到了认证和检验。广汽传祺的“美国攻略”能否成功,有待时间验证。但有一点可以肯定,在第三代动力总成的助推下,广汽传祺能够最大程度摒除非市场因数的干扰,尤其是排放法规。而在国内市场,由于提前满足国六b排放法规,广汽传祺能更加从容地实施新一轮的“品牌向上”规划,为梦想插上翅膀。

各国动力总成技术发展趋势

中国

传统内燃机:优化燃烧、低摩擦、热管理、减少泵气损失

采用单缸0.5L排量的模块化设计

研发湿式双离合器变速器

纯电动和涡轮增压车型成为市场两大主流,辅以混动

 

日本

0.66L轻四轮车(K-car)占比40%

混合动力车型占20%

2030年自然吸气汽油机热效率50%

多挡AT、CVT及高效空调等

 

美国

发动机优化:增压直喷、燃烧及减摩优化

变速器升级:6档以上AT等

电子电器节能:48V系统、高效空调等

混合动力车型增多

 

欧洲

“清洁柴油机+48V系统”的技术组合

合适排量(RightSizing)增压汽油机

多挡位变速器

柴油车减少,混合动力车、纯电动车增多

 

文/广州日报(记者周伟力)

图/广州日报(记者苏俊杰)

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