當前全球范圍內對綠色地球、低碳環境的呼聲越來越高。對于內燃機工業而言,“創新驅動、節能減排、綠色制造”成為內燃機產業可持續發展的主題內容。2018年《中國內燃機工業年鑒》以可靠詳實的資料反映了內燃機行業的發展情況,并做出科學的總結,為我國內燃機工業健康持續發展提供重要啟示。我們將陸續推送其中的精彩文章,進一步回饋長期以來支持和關心《年鑒》工作的各位讀者。
上汽大通汽車有限公司(以下簡稱“上汽大通”)以“兩翼并舉,跨界發展”的戰略目標,在2011—2017年歷經了誕生、起步、起飛,這極富張力的7年,以年均超過80%的同比增長詮釋了“大通速度”。截至2017年底,上汽大通已有V80寬體輕客、G10 MPV、T60皮卡、D90SUV先后上市,開發跨界Mini Van、Cross Over的SV51平臺等正在研發中。憑借優異的整車性能和卓越的動力總成性能,在汽車市場整體增速大幅下滑的背景下,上汽大通實現了強勢增長逆市而上,為企業發展奠定了堅實的基礎,創造了一個又一個奇跡。
1上汽大通V80寬體輕型客車
2010年初,上汽大通在從英國引進了LDV項目基礎上研發了自主品牌的寬體輕型客車——上汽大通V80,并于2011年底正式上市。上汽大通積極參與全球競技,所有產品項目立項之初均以國際標準來運作。V80是一款融合節能環保前沿理念、結合舒適駕乘體驗的商用輕客車,適用于移動商務、通勤旅游,同時兼具城市物流和特殊行業專用用途。V80以諸多國際基準完美詮釋了“MAXUS”大通品牌“技術、信賴、進取”的核心價值,為國際級商用輕客樹立了標桿。
作為高標準的V80輕客用發動機動力總成,經過多方分析(用戶、成本、性能)和慎重考慮,上汽大通選取了意大利VM公司的歐Ⅳ發動機(目前已完成歐Ⅴ開發)。VM發動機是歐洲市場上一款批量使用、成熟可靠、性能領先的發動機,與上汽大通LDV整車同步引進,嚴格執行上汽大通GPDP新產品開發流程、質量標準和考核規范。VM發動機擁有高動力低耗能,百公里等速油耗低至5.4L;采用動力強勁的可變幾何截面渦輪增壓技術(VGT),發動機在全工況下均能實現高效率運轉。VM發動機的結構特點、性能優點及特性影響如表1所示。
表1 VM發動機的結構特點、
性能優點及特性影響
為了匹配VM2.5T發動機,V80變速器引進了DYMOS變速器5MT/6MT;為了增加自動檔車型,同時匹配了上汽集團子公司上汽變速器開發的SH36 6MT/6AMT變速器,為V80車型增加了自動檔配置。除了5MT倒檔無同步器外,其他變速器全部采用全同步器結構。上汽大通V80變速器的主要技術參數如表2所示。
表2 上汽大通V80變速器主要技術參數
2 上汽大通G10 MPV
2010年底,上汽大通第二款車型立項——上汽大通G10 MPV。“大大的MPV”匯聚眾多卓越配置,無論是動力、空間,還是科技、形象,都盡顯強大和品位。自2014年上市以來,G10屢獲全球眾多高規格會議和賽事的青睞,繼2015年被選為“大閱兵指揮用車”,又先后為APEC峰會、青奧會、亞信峰會、珠海航展等國際級大型活動服務,彰顯了自主品牌MPV的不凡實力。
G10采用上汽乘用車集合全球資料擁有完全自主知識產權的全新大排量汽油系列發動機——NLE 2.0T發動機。NLE系列發動機采用了大量先進技術:缸內直噴、中心布置多孔噴油器、高滾流比氣道、長短可切換進氣歧管、分離式橫流冷卻系統、充鈉冷卻排氣門、進排氣可調CVVT、帶鑄鐵mini鑲圈活塞、高壓比增壓器、帶增壓器電動輔助水泵、雙平衡軸模塊、HFM空氣流量計結合MAP空氣流量計量系統、博世EMS發動機電子控制系統。
NLE 2.0T整機性能優越,具備高動力輸出、高可靠性、低排放、低油耗、環保節能的特點:①最大輸出功率165kW,最大峰值扭矩可達345N·m,升功率高達82.5kW/L;②GDI缸內直噴技術,通過內置高精度噴油嘴達到最佳燃油霧化效果,提高燃油利用率,大幅降低燃油耗;③渦輪增壓技術,采用第二代高效渦輪,大幅提升渦輪效率,使增壓器瞬態響應更迅捷,最大限度提高功率輸出,強勁動力堪比3.0L自然吸氣發動機,燃油經濟性提升30%以上;④雙可變氣門正時技術(DVVT),通過控制進排氣門啟閉時刻,始終為發動機提供最佳進氣量,實現完美燃燒,降低油耗。
針對NLE發動機,經過充分的市場調研及技術論證,上汽大通引進了德國采埃孚6HP21自動變速器。德國采埃孚是全球知名自動變速器供應商,其設計開發、試驗、集成匹配能力在行業內處領先地位。6HP21變速器具有如下優點:①內部傳動采用行星齒輪組,結構緊湊,整機重量為78kg,比市場同級別產品輕5%;②滿足整車30萬km設計壽命,可在-40~45℃環境溫度范圍內正常工作;③具備良好的換檔舒適性及駕駛性;④具備良好的NVH性能。上汽大通G10變速器的主要技術參數如表3所示。
表3 上汽大通G10變速器主要技術參數
2.1 上汽大通G10產品線拓展
2012年,為了拓展產品線,對G10部分車型應用了三菱公司的4G63、4G69發動機。三菱4G6MPI系列發動機分為4G63/4G64/4G69三大系列,為直列4缸、16氣門、單頂置凸輪軸、電子控制多點燃油噴射發動機。采用雙平衡軸、液壓挺柱、帶滾針軸承搖臂、一體式主軸承蓋等多項獨特技術,具有功率高、扭矩大、結構緊湊、低振動、低噪聲、低燃油消耗、低排放等特點。
2.2 上汽大通G10柴油機車型
2012年底,上汽大通開發了G10柴油機車型,動力總成選用了上汽乘用車與云內聯合設計的D19柴油機。D19柴油發動機滿足國五排放標準,采用了多項創新技術:國內首次應用的VSR進氣系統、帶VGT的增壓器、帶旁通閥的EGR系統、先進的潤滑系統,以及分流式冷卻水循環系統。D19柴油機特性如表4所示。
表4 D19柴油機特性
搭載G10車型的D19發動機,匹配DYMOS變速器作為NLE發動機的擴展產品,其盡可能地借用了原型機,在此變速器的基礎上僅更改了離殼及換檔機構。
3 上汽大通T60皮卡
2014年,上汽大通在完成國內外市場開發體系調研和產品分析的基礎上,在商用車領域繼續擴張開發了皮卡車型——上汽大通T60。于2016年底成功上市的T60皮卡不僅更大地豐富了上汽大通產品線,而且將使企業的跨界發展得到更可靠的保障。T60皮卡兼具了傳統皮卡的硬朗風范及現代SUV的時尚氣派,采用全球領先技術的VM2.8T發動機,擁有高效低耗的優越性能,一上市就得到市場的肯定并很快地站穩腳跟,成為皮卡市場上一匹劃時代的黑馬。
針對T60車型,上汽大通搭載了DYMOS 6MT和SAGW 6MT變速器,全部采用全同步器結構。上汽大通T60變速器的主要技術參數如表5所示。
表5 上汽大通T60變速器主要技術參數
2017年以來,為了拓展產品線和適應國家排放升級要求,針對V80、G10、T60車型進行D20歐Ⅵ發動機動力總成升級研發,計劃在2019年完成上市。
4 上汽大通D90 SUV
2015年,上汽大通開發了跨界SUV的SV9平臺車型——上汽大通D90。自2017年上市以來,D90深受廣大用戶擁護,得到了市場的認可。值得一提的是,上汽大通D90開創了行業內首創的C2B模式,即從產品定義、開發、驗證、選配、定價、改進都來源用戶的參與。在C2B模式下,幾乎沒有一輛駛下生產線的D90完全相同,大如發動機變速箱的選擇搭配,小如車載煙灰缸,均是可選項目,完全根據用戶的需求來定制。
D90搭載上汽集團自主研發的NLE 2.0T發動機,同時擴展匹配了SAGW 6MT SC36變速箱,全部采用全同步器結構。上汽大通D90變速器的主要技術參數如表6所示。
表6 上汽大通D90變速器主要技術參數
考慮國內市場中高端皮卡及中大型SUV的空缺,上汽大通SK81及SV91項目立項。針對市場及法規對汽車燃油經濟性越來越高的要求,引進了全球量產累計超過100萬臺的法國邦奇6AT自動變速箱。該變速箱具備較高的可靠性,并支持發動機自動啟停功能,相對于采埃孚6HP21燃油經濟性提升了5%,同時還具有如下特點:①擁有高效離合器布置,變速箱換檔沖擊較小,換檔質量優越;②傳動扭矩損失小,傳動效率優于市場競爭產品;③三段式箱體方案,具有更低的模具開發成本及開發周期。
5 上汽大通SV51平臺車型
2016年,上汽大通開發跨界Mini Van、Cross Over的SV51平臺車型,對標國六排放標準。SV51選用了上汽集團開發的SGE 1.5T PLUS 和NGC 1.3T兩款發動機。SGE 1.5T PLUS 發動機應用的先進技術有:缸內直噴、中心布置多孔噴油器、進排氣可調CVVT、高壓比增壓器、帶增壓器電動輔助水泵、HFM空氣流量計結合MAP空氣流量系統,以及博世EMS發動機電子控制系統。SGE 1.5T PLUS 發動機主要技術參數如表7所示。
表7 SGE 1.5T PLUS 發動機
主要技術參數
NGC 1.3T發動機采用的先進技術為:變排量二級機油泵、集成式排氣歧管、燃料供給采用智能雙噴技術(DPI)、水路循環采用熱管理系統代替傳統的節溫器、用于改善抖動問題的發動機油底殼平衡軸、一體式鑄造的全鋁結構缸體、帶電子執行器的渦輪增壓器等。NGC 1.3T 國六發動機的主要技術參數如表8所示。
表8 NGC1.3T 國六發動機
主要技術參數
6 上汽大通研發自主D20柴油機
隨著國家對排放標準的要求逐步升級,2019年正式實施國六排放標準的法規政策已出臺。為了適應國家排放法規,為了整車的更新換代,為了響應上汽集團“加快創新步伐,推動自主研發品牌建設”的要求,上汽大通于2015年8月開始研發第一款適合上汽大通需求的自主柴油機(D20柴油機項目),產品將應用在寬體輕客V80、MPV G10、皮卡T60、SUVD90等車型的動力總成升級換代。
D20發動機擁有大量的創新技術:①采用先進的博世新一代共軌燃油系統。電控單元采用博世最新的MD1CS089系統,最高輸出壓力200MPa;雙軌壓控制器CPC系統,電子泄壓閥PCV。電子輸油泵布置在油箱內,輸油壓力為正壓,燃油輸送更穩定。②采用雙級渦輪增壓器。發動機低速段采用較小的渦輪增壓器,相比單級渦輪增壓器低速扭矩可以提高約6%~18%;發動機高速段采用較大尺寸的渦輪增壓器,最大功率可提高約7%~23%;采用兩級渦輪增壓器,使發動機在各工況點燃油均能充分燃燒,同一工況點最大降低油耗約6%。③采用高低壓EGR系統。低壓EGR在后處理系統后面取氣,不會出現回流現象,保證較高的EGR率,達到歐Ⅵ排放標準。④采用變流量機油泵。減少機油泵的能力損失、優化發動機摩擦損失;提升發動機潤滑效率,進一步降低整機油耗,在NEDC循環工況下整車油耗降低2%~3%;⑤采用雙平衡軸系統。結構簡單,集成性高,成本低;滾動軸承可降低摩擦,提高燃油經濟性;采用斜齒輪驅動,重合度大,傳動更平穩;采用涂層齒輪,可實現齒輪側隙快速調整,改善齒輪嚙合噪聲。⑥采用智能單軸連續可變渦流控制閥進氣系統,有效改善油氣混合和燃燒,減少顆粒物和CO排放,可降低燃油耗近3%;結構緊湊,智能控制,工作效率高。
D20柴油機的動力性能優越,最大功率達到了160kW,最大扭矩達到了480N·m,遠超國內同類發動機,達到了國際先進水平。D20柴油機的成功研發,為上汽大通后續產品線發展提供了堅實的基礎。
7 上汽大通G10、T60、D90產品線拓展
為拓展G10、T60、D90產品線,提升整車品質及市場競爭力,上汽大通引進了德國采埃孚8HP50自動變速器,匹配自主開發的D20柴油機,打造高性能動力總成。8HP50變速器在動力響應性、換檔平順性和油耗經濟性等方面都有較強的優勢:①結構緊湊、輕量化設計,相對于采埃孚6HP增加了2個前進檔,而整機質量僅76kg;②ZDW減振系統,改進了扭轉角度,提高了NVH性能;③具有更寬廣的速比范圍;④具有更好的燃油經濟性,相對于6HP21提升了9%,支持發動機啟停功能的8HP50可再提升5%;5)具有更快的響應速度及換檔時間,提高了換檔舒適性及駕駛性。
8 總結
隨著上汽大通的高速發展,作為核心技術的發動機動力總成從引用先進企業的產品,到自主開發先進的動力總成;從學習應用,到掌握自主發動機核心關鍵技術,實現了質的飛躍。2017年,上汽大通以超過50%的銷量增幅,在業內備受關注。回顧過往,從第1輛到第10萬輛車下線,上汽大通用了5年時間;而從第10萬輛到第20萬輛下線,上汽大通只用了1.5年時間。同時,上汽大通產品從中國市場走向了國際市場,首先發力的5塊海外市場分別是英國和愛爾蘭市場、澳大利亞和新西蘭市場、以泰國和馬來西亞為主的東南亞市場、包括海灣六國和伊朗在內的中東市場、以智利為代表的南美市場,實現了年均超過80%的同比增長。
從一個商用車企變成跨界寬體輕客、MPV、皮卡、SUV等多領域“全能型”的汽車公司,上汽大通為國內消費者帶來了根本性的改變,打破了原有所在細分市場產品和技術滯后的局面,特別是發動機總成新技術的應用,開始向國內消費者提供具有國際品質的一流產品和服務。來自中國、新西蘭、愛爾蘭等地的消費者贊不絕口,表明了“上汽大通”這一品牌在全球汽車市場初顯崢嶸。
背靠上汽集團的強大技術支持,充分吸收中西方汽車發展的精華,兼具快速發展和強大體系實力,年輕的上汽大通在短期內實現銷量的飛速增長。上汽大通以“大通速度”所形成的獨有發展模式不僅跨越了市場發展的高峰,同時在國家供給側改革、“中國制造”向“中國智造”升級的過程中,成功進行了企業戰略轉型,以智能化、柔性化、個性化的制造方式和商業模式,獲得了市場的肯定,成為中國汽車工業轉型升級的代表,對全球汽車市場的發展形成了一定影響力。
“智定未來,共創新時代”,上汽大通已經打開翅膀做好了展翅高飛的準備,“大通速度”呈現出飛速發展態勢。上汽集團副總裁藍青松指出,上汽大通在未來和競爭對手的競爭,信心和優勢是建立在自己的體系和團隊能力對大通產品、大通團隊、大通文化的真實傳播。在上汽集團的有力支持下,在上汽大通自身不斷創新和提升下,上汽大通正在成為“國內細分市場的領導者、海外市場強有力的競爭者”。到2020年,上汽大通計劃達到40萬輛的銷量目標。屆時,上汽大通將成為中國汽車品牌“做大做強”的最佳代表之一。
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