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技术长城,注重研发提升技术壁垒

懂车之道

17705 2020-07-16

随着全球范围内的节能减排趋势,经济大环境的下滑,国六b、欧6b倒逼汽车企业研发更高科技的技术来应对。汽车企业在面对未来,面对不确定性,尤其是“车市寒冬季的时候,多家大型车企都表示这是投入的最佳时机,投入研发肯定是最有价值的举措,而且还要保持住这个趋势。


而中国汽车企业长城汽车就是这么干的,为了“活下去”持续奔跑的方向。

(4N20发动机和9DCT变速器)


一直很低调的长城汽车发布了自己的全新动力总成,看三个数字:

热效率38.3%,机油粘度0W20,9挡双离合变速箱。

这套动力总成是出自蜂巢易创完成研究开发和生产:一个是发动机、一个是变速箱。



4N20系列后,技术不再受限

发动机代号为4N20系列,排量为2.0L,目前即将量产的是低功率版本,高功率版本代号为4N20A,《懂车之道》了解到的是,目前已经完成开发,因为还有一些验证工作未完成,所以现在还无法和我们见面。



4N20系列发动机,我第一次了解和接触应该是2016年,算是一个全新的系列,分为高低功率,现在已经量产搭载在车型上的是低功率版本。


就算是低功率版本数据都是属于中上游的水平,以它定位来看,更多是追求省油,重点还是在发动机的热效率上,据国外专业机构的测试,4N20发动机的热效率高达38.3%。4N20系列发动机拥有出色的性能表现,可实现最大功率180kW/(5500-6000)rpm,最大扭矩385N•m/(1750-4000)rpm,并可满足国六b+RDE、欧六d等排放法规要求。


是如何实现的,这台发动机采用了全新的气道设计,变得更加平直,来增加混合气体在缸内的流通,而它的发动机压缩比为12,虽然放到所有发动机来看并不先进,但是放到涡轮增压发动机这里算是较高的水平了,它也很好规避了高压缩带来的爆震。



喷油嘴也做升级,缸内直喷是一项很先进的技术,它采用的是顶置式喷油器,离火花塞很近,这样火花更容易形成混合气体,也就是说加速了燃烧的机会和时机,350bar高压喷射可以提升雾化效果,采用这种布置还能防止湿缸壁,减少机油稀释的可能,还能做到某些时刻多次喷射。


我和长城的工程师聊过,这台发动机里面还加入了降低摩擦的相关技术,静音正时链条。低摩擦的正时系统,活塞环加入了涂层、另外在轻量化方面也比现款的2.0T有了质的提升,比如由铸铁缸体变为铝合金缸体,另外包括曲轴、连杆、气门都在轻量化方面进行了优化,缸盖罩、进气歧管也都改为塑料材质,最终新发动的重量降低了10%。


很多集成化设计,比如集成式的排气,它不仅可以减低涡轮的迟滞,更重要的是可以提升暖机速度,将热量进行更有效的利用,对于满足国六b 起到非常大的帮助。


可以看到他在轻量化方面也比现款的2.0T也有很多的提升,采用铝合金缸体,另外在曲轴、连杆、气门都在轻量化方面都进行了调整,缸盖罩、进气歧管也都改为塑料材质,最终新发动的重量降低了10%。

冷却系统也有很多技术在里面,升级了水套的设计,保障燃烧室的冷却效果,也能加大活塞冷却喷嘴的喷量,节温器和水泵都采用电控,这样能实现更加智能化的调控。

通过这些技术,可以帮助4N20发动机达到更高的热效率。根据长城的数据,全新的发动机相比现在的2.0T发动机可以降低5%-8%的油耗。

蜂巢易创新作品,9DCT变速箱


(蜂巢易创传动系统总工格哈德·亨宁)


9DCT变速箱则是蜂巢易创传动系统总工格哈德·亨宁先生的最新力作,据我对于这位工程师的了解,现在奔驰的9AT便是格哈德·亨宁开发,它在变速箱领域拥有成熟的经验,现在市面上量产的长城7DCT也是格哈德·亨宁来长城汽车后开发的产品。

其实了解过,他一直认为7档双离合并不是最终的选择,因此开发了这台横置湿式双离合变速箱,这也是中国首台量产版9档双离合变速箱,未来还会衍生P2混动版本的9HDCT。虽然是9档,但是开发之初就在尺寸上和在售的7DCT保持一致,这也让后期的换装成了可能,未来大规模使用起来的话,9DCT和四驱应该是一个更高端的选择趋势。



这台9DCT变速箱在集成化和结构设计上下了功夫的,比如液压模块、离合器模块以及电子模块、同步器。

在这里就不在展开了,就拿这个双离合变速箱里的同步器来说,它决定了双离合变速箱换挡是否平稳,齿轮会不会有冲击,长城目前使用的就是惯性式同步器的锁环式结构,它的组成分为锁止元件、摩擦元件和弹性元件,长城汽车工程师们对同步器的结构进行了重新设计。


在体积上和现款的7DCT保持一致,在设计层面上,能做到这样并不容易,锁环式同步器构紧凑、工作可靠、工艺性好,但摩擦锥面半径受限,使扭矩容量受限,这台9DCT如何做到减少体积的同时还能保证摩擦和可靠?


最终的方法是从材料和结构上下手,是通过对同步器锁止角角度优化,采用了和7DCT不一样的锁止角角度。另外,采用新型的摩擦材料,最终将9DCT的轴向空间节约了5.8mm,平均重量降低了2.6%,扭矩的承载能力也提升了54%,单位换挡可以达到58万次。


(全球首款横置P2混动9速湿式双离合变速器 9HDCT变速)


后期,混动技术的加入,会推出9HDCT,工程师将电机集成到变速箱上,可以满足插电混动车型的使用,同时还可以搭配P4,目前长城(WEY)已经拥有了Pi4电驱动平台,未来全新升级的Pi4平台将会使用这台P2的9HDCT+P4路线,据悉,在国标油耗测试中,相较主流产品,9DCT变速器百公里油耗降低7%,9HDCT变速器百公里油耗降低70%。


从长城方面了解到,新变速箱在保定的传动研究院完成了研发,之后7DCT将继续在徐水工厂进行生产,9DCT将在扬中变速箱工厂进行生产。无独有偶最近的第三代哈弗H6发布官图,他会搭载2.0T的全新动力总成,匹配9DCT变速箱的可能性很大。


注重研发,不断提升技术壁垒

长城汽车在研发上的投入非常大手笔,过去的2019年长城汽车在研发的投入就高达27.16亿元,远超过同行业平均3%的投入比例。实际效果也出来了长城汽车在研发成果上的持续产出,都拿出了代表业内的先进水平。



笔者亲自接触到的就有不少,比如2019年6月20日,长城汽车旗下蜂巢易创发布包括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。


据公开的消息显示,9DCT则是目前全球首款公开发布的横置9速湿式双离合变速器,采用了内置集成式TCU、窄齿宽和薄型同步器设计、双泵系统以及自主设计的DCM、HCM等技术,综合效率提升了1-2%,重量降低了近10%,搭载长度也缩短了近10%。


6001系列电驱动总成是电机、控制器及减速器集成一体式的三合一电驱动系统,系统具备了高功率密度、小型化、NVH性能优良等特点,其中驱动电机有效功率密度达5.6kW/kg。


2019年7月,长城旗下蜂巢能源发布“叠时代”系列动力电池产品,面向全球首发无钴材料和四元材料电芯产品。2020年5月,蜂巢能源推出NMX无钴电池,也是全球首家成功研发出无钴电池的电池厂商。


小编有话说:


从这一次的长城汽车的全新动力总成解析,未来搭载在什么车型上,此次从官方层面公布很少,所以长城在技术层面透露的并不算太多。


能了解到的是,目前,扬中变速箱工厂已经对9DCT进行了量产,今年肯定有量产车型上市,预计是第三代的哈弗H6。更多关于长城汽车技术的解析,后期我们会持续跟进。

声明:本文由车市号作者撰写,仅代表个人观点,不代表网上车市。文中部分图片来源网络,感谢原作者。

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