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三缸时代真的来了 通用1.0T/1.3T发动机技术及工厂参观

http://www.xincheping.com/编辑:陈函  2017-12-04 评论 (0)

通用这一波三缸机的攻势,其实才刚刚开始,明年雪佛兰品牌也将大规模搭载这两台发动机,除此以外,上汽荣威也已经在RX3上跟进了,一转眼,三缸机时代就真的来了。

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2017年10月16号,对上汽通用来说是具有历史意义的一天,就在这一天,通用一口气上市了三款新车,GL6、阅朗和2018款英朗,它们都有一个共同点,就是全系使用1.0T/1.3T Ecotec三缸发动机。谁也没想到,在使用三缸机这个比较敏感的问题上,通用竟然会如此决绝,首次在国内使用三缸机,就一次性搭载到三款新车上,已经不是试试水这么简单了。通用这一全线并进的勇气的来源,到底是对自己发动机技术的高度自信,还是面对日渐苛刻的环保法规的放手一搏呢?

在这三台车上市之前,我已经参加过通用对1.0T/1.3T Ecotec发动机的技术解析,如果没看过的朋友可以点这里回顾一下《双喷射+三缸 通用全新Ecotec 1.0T/1.3T发动机技术解析》。那次技术解析,可以说是通用的一次炫技,在这两台新发动机上使用的新技术,足够讲足一整天,基本上市面上相同定位的产品有的技术,这两台发动机都有了,比如DVVT、电控泄压阀、低惯量涡轮、缸盖集成排气歧管等等。这两台发动机还有全球首次在涡轮增压器发动机上使用的进气歧管双喷嘴喷射技术,同级少有的钟摆式双质量飞轮等等。最终出来的性能参数也很可观,1.0T发动机最大功率92千瓦,最大扭矩170牛米,1.3T发动机最大功率120千瓦,最大扭矩230牛米。参加完这次解析会,可以清晰地感受到通用对自家发动机技术的自信,同时先进技术的堆积也充分体现了这两台发动机对于通用的重要性。

近日,通用再一次组织了针对这两台发动机的科技体验日,这一次,不仅对上次没有讲深讲透的技术亮点再次进行详细讲解,而且还组织了发动机工厂的参观和阅朗、GL6的试驾。这就像回答人生的三大终极哲学问题“我是谁?从哪里来?要到哪里去?”,一次性告诉你这台发动机是什么样的,从哪生产的,去到整车上表现又是如何。这样做足全套的活动要比单纯的技术讲解更能让人对这两台发动机有更全面深入的了解,只是可以讲的东西实在太多了,一天的时间还是显得有点仓促,不禁让人有意犹未尽的感觉。

在技术讲解环节,我着重了解了之前那篇文章下方评论大家比较关心的问题,首先就是这台新的1.0T发动机到底有没有平衡轴?

答案是,没有。从上图我们可以看到,1.3T和1.0T发动机在结构上的差异,1.0T发动机是没有平衡轴的安装位置的。而对于为什么1.0T发动机不使用平衡轴这个问题,负责讲解的工程师坦言,如果有平衡轴当然更好,但是1.0T发动机本身排量比较小,产生的震动不如1.3T的大,使用平衡轴大幅增加成本,反而得不偿失,通过对曲轴配重的优化和其他减震技术的应用,也能达到接近平衡轴的效果。可见,不使用平衡轴最根本的考量还是出于降低成本。

从技术角度分析,这种做法是可以理解的,也是行得通的,毕竟此前的业界标杆,福特的ECOBOOST1.0T三缸机也有取消平衡轴的版本。但实际搭载到车上到底震不震,还得用产品说话。

第二个大家比较关心的问题是通用大规模使用三缸机是因为成本更低吗?

答案是,不是,也是。从短期来看,这两台三缸发动机的制造成本并不比它的替代品,老款英朗上的1.5L和1.4T发动机更低。虽然新发动机气缸数少了一个,重量更小,但省下的也不过就是十几公斤铝合金的成本,但却因此要增加平衡轴、双质量飞轮等一大堆减震、静音的零件。这还没考虑新开发发动机技术研发、新生产线投入带来的投资,从短期来看,肯定是不省钱的。

但从长期来看,通用目前是认准了三缸机这条路,不仅将其作为应对国内的双积分政策等环保法规的武器,更希望通过这两台发动机打出自己的技术牌,成为新的三缸机的标杆,被市场所广泛接受。通过后期销量和产量的提升,规模效应自然会将这两台发动机的成本逐步降低。加上三缸机具有重量更轻、实验环境下油耗更低的优势,更加“政治正确”,长期来看肯定是对企业有利的。

活塞连杆总成自动安装

通用的这两台三缸发动机是在全新的武汉发动机二工厂生产的,该工厂规划年产能为30万台,目前就只有1.0T和1.3T这两个产品。武汉发动机二工厂共有四条生产线,分别为缸盖线、缸体线、曲轴线和装配线,生产线的设置和其他发动机工厂并没有什么两样,但自动化和效率却是业界领先的。

在这个工厂内,共有72个机加工中心,50台机器人,但仅有21名机加工工人和41名装配线工人。机加生产线设备平均自动化率高达95%,应用了高精度五轴联动技术,自动完成从上料,加工,清洗,测试,装配,检测到最终下料的全制造过程,加工精度达到μ级(0.001mm)。在平衡轴滚珠轴承压装、平衡轴压装、活塞环压装等核心零部件的装配上,全部使用机器人自动装配,提高效率和质量稳定性的同时,保证了生产数据的可追溯性。

缸体加工中心柔性化自动换型夹具

智能输送系统AGC小车

为了实现两款发动机共线生产,在机加工设备上,武汉发动机二工厂使用了双轴机床,可以同时生产2个产品,并且实现1分钟内的快速换型。而在装配线上,则是在关键装配位置使用机器人实现快速换装,保证柔性化。

在物流方面,工厂大量使用了AGV自动运输小车运送物料,并且缸盖线、缸体线、曲轴线均使用了U型布局,即上料口和分总成下线口在同一侧,以减少物流距离,提高生产效率。可见在工厂设计之初,通用就将提高生产效率,保证高产量,降低生产成本放在非常重要的位置。

平衡轴减震齿轮全自动感应加热

前面提到了,三缸机成本并不低,特别是这台1.3T发动机,增加了平衡轴需要在发动机曲轴上压装一个平衡轴减震齿轮,这就需要一台专用设备。为了能将齿轮压入曲轴,在压装前需要将齿轮加热,这台设备使用的是电磁加热,仅需3秒钟,就能将零件加热到180度,利用热胀冷缩的原理实现齿轮与曲轴的匹配。在这台专用设备上,全部操作都为机器人自动完成。

激光智能检测

曲轴动平衡校核


缸盖高低压混合喷嘴水下清洗

在质量保证方面,武汉工厂在生产线上设置了大量的检测设备,通过智能激光检测等技术。这些设备会将获取的数据全部上传到服务器储存,并且通过发动机上的二维码进行关联,保证每一台发动机的生产数据都是可追溯的。在发动机要求非常严苛的清洁度方面,武汉工厂的标准是每台发动机最多允许20mg杂质,光一个缸盖就要经过3次自动清洗,以除去加工过程产生的铝屑和混入的杂质。

既然这两台发动机技术这么先进,实际搭载到车上表现又如何呢?

很遗憾,这次我们还是没有试到英朗和1.0T的发动机,只有此前阿山和稀饭已经分别试过的1.3T+6AT的GL6和阅朗,这里就简单聊一下这套动力的实际驾驶感受,想了解这两款车更详细的信息,可以到文末的链接查看。

首先,这台发动机的“三缸感”真的很弱。如果我不告诉你这是一台三缸机,相信很多普通消费者真的是开不出来的。除了在1000-2000转涡轮介入瞬间和高负载爬坡期间方向盘会传来轻微的抖动,其他时候和四缸机没有区别。动力更是不用担心,账面数据摆在那了,1.3T发动机120千瓦的最大功率已经超过了大众的1.4T高功率发动机的110千瓦,拉动满载的GL6也是比较轻松的。只不过AT相比双离合,动力的主观感受要弱一些。

其次就是三缸机的噪音和震动除了看发动机的技术,还要看搭载的车型。在GL6上,隔音明显就做得比阅朗好,感觉发动机顶多就是在高转声音有点粗糙,低速区间几乎没有存在感。阅朗明显在同样转速下发动机声音都要明显一些,粗糙感也要强一些,但也还没到吵或难听的地步。而震动方面,由于GL6车身较大,车重也要高上200公斤,在高负载区间的震动又要比阅朗更明显。

最后就是同一套动力总成,通用却调出了两种不同的风格。在GL6上,这台变速箱明显要更照顾驾驶的平顺性,在市区大部分时候都比较平顺、好开,具有比较强的家用取向。到了阅朗,又变成了年轻激进的风格,甚至让我们车上的几个人一度怀疑这车是不是误装了一台双离合变速箱。一脚地板油它能将转速迅速给你拉到五六千转,不松油不升挡。在市区道路驾驶也要比GL6升降挡动作更频繁,激情澎湃的同时,平顺性自然要牺牲一些。不知道在英朗上,这套动力又会是怎样的调教呢?


总结:

通过这次活动我们也了解到,通用这一波三缸机的攻势,其实才刚刚开始,明年雪佛兰品牌也将大规模搭载这两台发动机,除此以外,上汽荣威也已经在RX3上跟进了,后续应该还会有更多的产品搭载这两台发动机,一转眼,三缸机时代就真的来了。

上世纪90年代,我们认识的汽车缸数是V6、V8的,排量都是3.0往上的。10年前,我们已经习惯了新车都是2字头、甚至是1字头的排量,缸数也基本都是四缸。不管我们喜不喜欢,排量更小、缸数更少是必然的趋势。在我看来,如果通用后续能用产品力打消消费者对于三缸机可靠性、耐久性的顾虑,三缸机这条路也是前景光明的。


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来源:新车评网
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