关于吉利最新的1.5TD系列发动机,我们采访了吉利中欧汽车技术中心(CEVT)动力总成部门战略总监汉肯·桑德奎斯特博士,希望他的回答能够解答大家对1.5TD发动机的一系列疑问
2010年,也就是吉利(li)控股(gu)并购沃尔(er)沃汽车后,两家公司洞悉(xi)了(le)汽车行业的(de)(de)(de)未(wei)来发(fa)(fa)展趋势并取得了(le)一系(xi)列(lie)共(gong)识,其中“可持续性”将(jiang)成(cheng)关(guan)键(jian)。各(ge)国日(ri)趋收紧的(de)(de)(de)排放法规和水涨船高的(de)(de)(de)燃油成(cheng)本使得人们亟需一种更高效(xiao)的(de)(de)(de)发(fa)(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji),并逐步(bu)向“动(dong)力电(dian)气化(hua)(hua)”这一目标过渡。为了(le)满(man)足这一要求,沃尔(er)沃在吉利(li)的(de)(de)(de)大(da)力支(zhi)持下研发(fa)(fa)了(le)最新(xin)的(de)(de)(de)VEA——沃尔(er)沃发(fa)(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)架(jia)构(gou),这是一种可支(zhi)持电(dian)气化(hua)(hua)动(dong)力总成(cheng)的(de)(de)(de)系(xi)统,并能(neng)适用(yong)于三缸和四缸发(fa)(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)新(xin)型(xing)模块化(hua)(hua)发(fa)(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)架(jia)构(gou)。而吉利(li)全(quan)(quan)新(xin)1.5TD系(xi)列(lie)发(fa)(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)正是基于VEA架(jia)构(gou)开(kai)发(fa)(fa),并在开(kai)发(fa)(fa)过程中将(jiang)发(fa)(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)可续性作为研发(fa)(fa)重点(dian)。它甚至可满(man)足未(wei)来更严苛(ke)的(de)(de)(de)欧7排放标准,有望帮助全(quan)(quan)球汽车业实(shi)现“2030年降低(di)全(quan)(quan)球二氧化(hua)(hua)碳排放量”的(de)(de)(de)目标。
——为什么转向低排量发动机?
低排量的小型发动机相较于传统的大排量自吸发动机而言更高效,凭借我们先进的发动机技术,小排量发动机可提供与大排量自吸发动机相媲美的动力性能。就紧凑(cou)型(xing)车(che)而(er)言,三(san)缸发(fa)动(dong)机可谓是理想(xiang)之选,原因如下:较小的(de)机身尺寸更(geng)方(fang)便工程(cheng)人员(yuan)在发(fa)动(dong)机舱内为混合动(dong)力系统预留出位置(zhi),并(bing)赋予设计人员(yuan)更(geng)多的(de)空间冗(rong)余;它重量轻,从而(er)提高(gao)了燃油经(jing)济(ji)性,使前驱(qu)车(che)型(xing)更(geng)容易实现50:50的(de)底盘重量分(fen)配(pei)比,令(ling)车(che)辆(liang)的(de)操控能(neng)力更(geng)加出色。
——吉利和沃尔沃如何化解消费者对三缸发动机的担忧?
多数消费者对奇(qi)数缸(gang)(gang)发(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)的主要担忧是“可感知的发(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)振动(dong)”。然而,吉(ji)利(li)(li)和(he)沃(wo)尔沃(wo)不(bu)认为(wei)(wei)这是一个无法化(hua)解(jie)的难题。多年(nian)来(lai),沃(wo)尔沃(wo)一直使用五缸(gang)(gang)发(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji);在为(wei)(wei)高(gao)端细分市场开发(fa)发(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)方面,他们(men)拥有丰富经验。吉(ji)利(li)(li)1.5TD发(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)采用一系(xi)列(lie)最新(xin)技术,其中包括为(wei)(wei)发(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)配置(zhi)平(ping)衡曲轴、使用带离心摆(bai)式减振器的双质量飞轮(lun)、单平(ping)衡轴、低噪音正(zheng)时(shi)皮带、高(gao)刚度油底壳、不(bu)对称(cheng)油泵叶轮(lun)等装置(zhi)。经过一系(xi)列(lie)优化(hua)后发(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)舱和(he)减振器可有效地消除驾驶员(yuan)和(he)乘客可感知到的发(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)振动(dong),在NVH优化(hua)(噪声(sheng)、振动(dong)和(he)不(bu)平(ping)顺性)方面,吉(ji)利(li)(li)1.5TD发(fa)动(dong)机(ji)(ji)(ji)车(che)型与某些(xie)四缸(gang)(gang)车(che)型的水准相(xiang)当(dang)甚(shen)至(zhi)更加优越。
另外在48V电(dian)气系统的(de)支持下,驾驶(shi)(shi)舱可(ke)感知(zhi)的(de)振(zhen)动(dong)(dong)(dong)将被进一(yi)步弱化。一(yi)般来说(shuo),驾驶(shi)(shi)员只在在发动(dong)(dong)(dong)机(ji)启(qi)动(dong)(dong)(dong)和发动(dong)(dong)(dong)机(ji)转速较(jiao)低时(shi)能感觉到振(zhen)动(dong)(dong)(dong),然而,随着混合动(dong)(dong)(dong)力系统的(de)加(jia)入,发动(dong)(dong)(dong)机(ji)的(de)启(qi)动(dong)(dong)(dong)过程(cheng)可(ke)以(yi)被缩(suo)短近(jin)瞬时(shi),而车辆(liang)处于(yu)较(jiao)低的(de)行驶(shi)(shi)速度时(shi)则由电(dian)动(dong)(dong)(dong)机(ji)辅助驱动(dong)(dong)(dong)。
——小型发动机是否意味着动力不足?
当今的内燃机动力总成技术已经非常成熟。一系列先进技术如:低惯量涡轮增压器、机械增压器、连续可变气门正时、缸内直喷、智能发动机热管理系统、低摩擦凸轮轴和电动助力系统等已经能够帮助小排量发动机输出堪比传统V6发动机的强劲动力。来自(zi)沃(wo)尔沃(wo)的(de)发(fa)动(dong)机(ji)架构(gou)可容纳涡轮增压装置(zhi)、机(ji)械(xie)增压装置(zhi)和(he)(he)电(dian)动(dong)驱动(dong)系(xi)统,这意(yi)味着(zhe)沃(wo)尔沃(wo)和(he)(he)吉利(li)能(neng)够在采用同(tong)一发(fa)动(dong)机(ji)系(xi)列的(de)前提下满(man)足消费者不同(tong)水平(ping)的(de)动(dong)力需求。在开发(fa)新发(fa)动(dong)机(ji)系(xi)列时,我们着(zhe)眼(yan)于业内最(zui)新最(zui)前沿(yan)的(de)技术方向,基(ji)于VEA,我们开发(fa)了在性能(neng)、燃油效率、精细化和(he)(he)成本方面达到(dao)最(zui)佳平(ping)衡的(de)发(fa)动(dong)机(ji)
总(zong)的(de)(de)来说,1.5TD发(fa)动(dong)机的(de)(de)实力强劲,这是一种响应(ying)灵敏(min)、结构紧凑(cou)且动(dong)力强劲的(de)(de)优质(zhi)三缸发(fa)动(dong)机。由(you)于配备了低惯量(liang)涡轮,常见的(de)(de)涡轮迟(chi)滞现象几乎消(xiao)失殆尽(jin)的(de)(de)同时,发(fa)动(dong)机在高转速时所需的(de)(de)耐久(jiu)性也得到(dao)了保证。最终,我们让1.5TD发(fa)动(dong)机得以拥有平稳且线性的(de)(de)动(dong)力输(shu)出(chu)表现,这类(lei)似于大排量(liang)自(zi)然吸气式(shi)发(fa)动(dong)机的(de)(de)特征。
——1.5TD发动机在哪里开发和生产?
1.5TD系列发(fa)(fa)动(dong)(dong)(dong)机(ji)的(de)(de)开发(fa)(fa)充分利用和(he)发(fa)(fa)挥了吉(ji)利控股集(ji)团(tuan)的(de)(de)内(nei)部协(xie)同效应,分别由(you)吉(ji)利和(he)沃尔沃在(zai)瑞(rui)典哥德堡设立的(de)(de)“沃尔沃研(yan)(yan)发(fa)(fa)中(zhong)心(xin)”、同样(yang)位于哥德堡的(de)(de)“CEVT中(zhong)欧汽车技术(shu)研(yan)(yan)发(fa)(fa)中(zhong)心(xin)”和(he)位于中(zhong)国(guo)的(de)(de)“吉(ji)利汽车技术(shu)研(yan)(yan)究院(yuan)”三(san)家单(dan)位联合研(yan)(yan)发(fa)(fa)而来(lai)。其中(zhong),沃尔沃开发(fa)(fa)的(de)(de)沃尔沃发(fa)(fa)动(dong)(dong)(dong)机(ji)架构(gou)(VEA)构(gou)成了1.5TD发(fa)(fa)动(dong)(dong)(dong)机(ji)的(de)(de)研(yan)(yan)发(fa)(fa)基础。经过测试(shi),1.5TD发(fa)(fa)动(dong)(dong)(dong)机(ji)的(de)(de)质量标(biao)准远高于行(xing)业平均水准,1.5TD发(fa)(fa)动(dong)(dong)(dong)机(ji)的(de)(de)设计使用寿命(ming)长达15年(或350,000公里(li)),均远高于10年(或200,000公里(li))的(de)(de)行(xing)业标(biao)准。
1.5TD发动机(ji)的(de)生产和(he)制造依托沃(wo)尔沃(wo)全(quan)(quan)球(qiu)制造系统,在世(shi)界各地的(de)动力总成工厂生产。这些发动机(ji)通过吉利全(quan)(quan)球(qiu)联合(he)采(cai)购系统,共享90%以(yi)上的(de)全(quan)(quan)球(qiu)供应商。
——吉利和沃尔沃曾表示1.5TD发动机专为支持电动化而开发,这说明什么?
吉利和沃尔沃坚信(xin)电动化(hua)是未来(lai)的发展趋势;沃尔沃已承诺,每种上市车型都将提供电动化(hua)版本。尽(jin)管(guan)电动化(hua)代表着未来(lai)趋势,但当(dang)前,内(nei)燃机依然是主(zhu)流。
我们当前(qian)正处(chu)于(yu)过渡时期,不同市场(chang)需(xu)要(yao)不同程度的电(dian)动(dong)(dong)(dong)化(hua)。沃尔沃在构思VEA理念时就(jiu)已经预测到(dao)了这一结果,因此其(qi)所(suo)有(you)发动(dong)(dong)(dong)机(ji)都(dou)将支(zhi)(zhi)持电(dian)动(dong)(dong)(dong)化(hua)。作为一种(zhong)模块(kuai)化(hua)的发动(dong)(dong)(dong)机(ji)架构,VEA发动(dong)(dong)(dong)机(ji)本(ben)质上就(jiu)设计(ji)有(you)“即(ji)插即(ji)用”的功能,能够(gou)支(zhi)(zhi)持电(dian)动(dong)(dong)(dong)化(hua)系统(tong)。1.5TD发动(dong)(dong)(dong)机(ji)可(ke)为MHEV、REV、HEV和PHEV等混动(dong)(dong)(dong)系统(tong)提供动(dong)(dong)(dong)力(li)支(zhi)(zhi)持。
到目前(qian)为(wei)(wei)止,吉利和沃(wo)尔沃(wo)已经联合开(kai)发(fa)(fa)了三(san)个不同版本(ben)的三(san)缸发(fa)(fa)动(dong)(dong)机。此外,双方还进(jin)行(xing)了其他调(diao)整,旨在(zai)满(man)足不同市场(chang)的本(ben)地化需求。所有(you)的1.5TD三(san)缸发(fa)(fa)动(dong)(dong)机均采(cai)用涡轮增压,并搭载了喷嘴(zui)燃(ran)油喷射(PFI)或缸内直喷(DI)技(ji)术。最新款(kuan)1.5T米勒(le)循环发(fa)(fa)动(dong)(dong)机专为(wei)(wei)HEV应用设计,它通(tong)过调(diao)节可变气门正时确保(bao)发(fa)(fa)动(dong)(dong)机执(zhi)行(xing)米勒(le)循环,从而降低燃(ran)油消耗。
——为什么电动系统有助于减少或消除三缸设计的缺点?
电(dian)动(dong)(dong)(dong)(dong)系统(tong)的(de)引入(ru)(ru)可增强小排量(liang)发(fa)动(dong)(dong)(dong)(dong)机的(de)优势(shi)——在高效的(de)三缸发(fa)动(dong)(dong)(dong)(dong)机中,即(ji)使采用的(de)是最(zui)基本的(de)48V BSG轻度混合动(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)系统(tong)也能将(jiang)车辆的(de)燃油效率提高15%。此(ci)外(wai),人们往往在低(di)速行(xing)驶和启动(dong)(dong)(dong)(dong)发(fa)动(dong)(dong)(dong)(dong)机时(shi)(shi)最(zui)容(rong)易感觉(jue)振动(dong)(dong)(dong)(dong),此(ci)时(shi)(shi)电(dian)动(dong)(dong)(dong)(dong)系统(tong)的(de)介入(ru)(ru)将(jiang)减少驾乘者对(dui)振动(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)感知。同时(shi)(shi),电(dian)动(dong)(dong)(dong)(dong)机还可增加瞬时(shi)(shi)扭矩和功率,有利(li)于(yu)车辆低(di)速行(xing)驶。
汉肯·桑德奎斯特博士是CEVT(中欧汽车技术中心)动力总成战略总监。在长达20多年的时间里,他为沃尔沃、吉利和其他工程公司悉心研发动力总成技术。2001年,桑德奎斯特博士取得查尔姆斯理工大学的内燃机博士学位,在随后的10多年时间里一直致力于动力总成电气化技术的研发。