来聊聊上乘蓝芯动力

汽车制造业被称为“现代工业皇冠上的明珠”,是现代工业技术集大成者。如果说光泽是明珠鉴赏的重要指标,那么动力表现则是品鉴一台车的核心考量。作为一辆车中最高端、最复杂技术的结晶,动力总成机构精密复杂、零件众多、机械精度要求高,是汽车的核心,掌握动力总成技术,更是提升车企和车辆竞争力的法宝。

世界上知名的汽车品牌无一不在动力总成技术上有所建树。奔驰“地表最强M133发动机”,马自达“创驰蓝天”和本田“地球梦”都是耳熟能详;奥迪S-tronic驰名天下,保时捷PDK变速箱号称“赛道王者”。不少中国汽车品牌也正奋起直追,走出了有国际竞争力的技术路线,上汽荣威作为行业中的“技术牛”就是其中之一。

2016年完成“千公里一箱油”挑战的荣威360、2017年跨越33省市刷新吉尼斯油耗纪录的荣威i6、2018年征服冬奥会极限雪坡的荣威RX8、2019年首款成功拖拽大飞机的中国品牌车型荣威RX5 MAX……无不在为上汽动力做着最强有力的背书。

蓝芯历程

任何成绩都不是一蹴而就的。2008年起步之初,彼时的上汽动力追求的更多是稳定、可靠,并追求技术突破,比如EVIC-III智能双阀可变进气控制技术,有效提升燃油使用率;低压铸造缸体、浮动式气缸套可以降低发动机结构尺寸,并保证高动力性的可靠性,这在当时属于比较先进的技术。

2015年上海车展发布“芯动战略”、建立蓝芯品牌,上汽蓝芯开始发力,这代产品已经达到国内动力总成技术领先水平。以NSE系列发动机为例,经历了几次迭代升级,最新版本的NSE Major搭载双可变气门正时技术,并首次应用了阿特金森循环。相比当时市场上的同类产品,节油性和静音性十分优秀,更提升了6%以上的扭矩输出,NSE系列发动机累计产销近200万台,得到了市场和消费者的认可,取得了良好的口碑。

2014年成功开发的NLE系列发动机,属国内第一款直喷增压2.0T发动机,获得“2016年中国机械工业科技进步一等奖”,为蓝芯战略提供了有力支持。

SGE 1.5T增压直喷发动机作为自主品牌的代表曾获得“中国心”2017年度十佳发动机的美誉,大放异彩。

一路走来,蓝芯科技在追求更强动力、更高效率、更少排放、更低声噪方面,不断突破、持续进阶。可以说,在突破技术壁垒、实现自主研发的历程中走出了一条自己的动力向上之路。

前行的路上,有荆棘和汗水,也有鲜花和掌声。历代蓝芯产品除经历市场考验、得到用户认可外,还收获了相关权威机构的嘉奖。

蓝芯科技历年获奖情况

获奖名称

等级

项目名称

获奖年份

中国汽车工业科学技术奖

二等奖

上汽集团技术中心动力总成CAE开发平台

2015

上海市科学技术奖

二等奖

DCT360双离合自动变速器总成的自主研发

2015

中国汽车工业科学技术奖

二等奖

湿式双离合自动变速器技术平台自主开发和产业化拓展

2016

中国汽车工业科学技术奖

二等奖

干式双离合器变速箱工艺开发

2016

中国机械工业科学技术奖

一等奖

上汽NLE系列发动机开发

2016

上海市科学技术奖

二等奖

NSE 小排量涡轮增压发动机自主研发

2016

中国汽车工业科学技术奖

三等奖

SGE系列发动机开发及应用

2017

上海市科学技术奖

三等奖

上汽高效大排量直喷增压汽油发动机平台研发及应用

2017

中国汽车工业科学技术奖

三等奖

发动机燃烧开发平台

2018

中国汽车工业科学技术奖

三等奖

NSE Major 发动机开发及应用

2018

上海市科学技术奖

三等奖

上汽高效小排量自然吸气气道喷射发动机开发及应用

2018

上海市科学技术奖

三等奖

高效小排量直喷增压汽油发动机平台研发及应用

2018

中国汽车工业科学技术奖

三等奖

蓝芯20T国六发动机及后处理研究与开发

2019

发展至今,上汽蓝芯的开发体系日臻完善,为了保证产品的品质,着重打造了“虚实结合、互馈迭代”的考核验证体系。CAE分析能力涵盖系统集成分析、流体分析、结构强度分析、多体动力学及NVH分析。

即将迈入3.0时代,基于平台化理念,发动机建立起大(2.0)中(1.5)小(1.0)排量三个平台,变速箱拥有MT系列、DCT系列、CVT系列三大核心产品线。无论是技术储备还是产品广度,都可以说领军自主品牌。

今天,我们就来看看,在国六时代,上汽蓝芯科技又将实现什么技术突破。

强劲心脏——发动机

百公里加速、极速性能、油耗水平、爬坡能力,这些高客户感知的性能指标,都与汽车的心脏:发动机,有直接的关联。

中国自主品牌车企在20世纪末初创时,由于没有核心的发动机技术,大多选择直接购买日本三菱的产品,仰人鼻息。时至今日,中国车企研发能力日趋成熟,发动机技术不再是我们难以触及的高大上领域,大部分车企已经建立起自己的研发体系。

蓝芯科技背靠上汽集团,拥有更高的全局高度、更丰富的研发资源和更长远的战略眼光,加上熟谙中国消费者驾驶习惯和用车需求,布局早、投入大、研究深,每一代产品与合资企业相比亦不遑多让,不仅配备在上汽自主品牌各款车型上,还供应江淮、陆风等品牌。

1、技术亮点

蓝芯科技深谙“深挖洞,广积粮”的道理,只有不断的技术积累、厉兵秣马,才能打磨出最佳的产品回馈用户。经历十几年的研发和沉淀,蓝芯发动机标配了众多行业先进技术,并在系统集成上不断做精、创新,助力产品性能比肩德美,实现全方位越级的综合表现。

(1)高效清洁燃烧技术

双可变气门正时(DVVT)技术:可根据发动机工况实时调整进气门的开闭时刻,提升发动机进排气效率,有效提升低速扭矩、降低油耗、优化排放、改善怠速稳定性。

米勒循环/阿特金森循环:利用VVT对进气关闭时刻进行调节,使缸内燃烧的混合气充分膨胀做功,提升能量转换效率,同时有助于减少中小负荷工况下的进气节流损失。

GDI(缸内直喷技术):提高燃油喷射的精准性及响应性,能更有效降低爆震几率,对于提升动力、降低排放有诸多优势。尤其是350bar超高压燃油喷射系统在国六机型上的应用,有助于进一步提高燃油雾化水平,使燃烧更充分;采用CVO小脉冲宽喷射技术,实现多次、精准喷射,很好的平衡了油气流动混合以及燃油湿壁问题,改善排放、降低机油稀释和早燃风险。

DVVL(二级可变气门升程技术),在米勒循环和奥拓循环中找到最优平衡,兼顾燃油经济性和动力性。改善低速扭矩和高速性能,降低油耗,燃油效率处于同级领先水平。

(2)高响应涡轮增压技术

EWGT-Turbo,带电子废气放气阀的小惯量涡轮增压器,缩短执行器响应时间,提升增压压力的控制精度,改善涡轮的响应迟滞问题,使发动机动力性及响应性达到国内领先水平。

(3)减摩擦技术

通过发动机本体结构优化,采用可变排量机油泵、摩擦副低摩擦涂层、高精度超级抛光等技术,降低发动机自身的摩擦损耗,有效提升燃油经济性。

(4)低噪音设计

采用阻尼式罩盖、静音链系统、低摩擦低噪滚子摇臂技术等技术,并结合计算机智能仿真技术对零件结构进行精细优化,有效降低发动机振动和噪声,NVH性能达到国际一线水平。

2、开发体系

对于一款发动机来说,仅依靠出色的工程设计是不够的,上汽蓝芯科技还建立了完备的开发体系。

2.1 CAE分析能力

涵盖发动机系统集成分析、流体分析、结构强度分析、多体动力学及NVH分析,等正向开发分析69项。

2.2 试验能力

发动机试验主要包括性能开发试验、子系统开发和耐久验证。其中:

(1)以燃烧开发为主体,以创新发展和品质提升为两翼,纵(从硬件选型到各阶段性能检查)横(从专项问题排查到售后问题解决)并行发展。目前已重点建设了光学机试验平台及可视化诊断手段,直接观察缸内气流运动、喷雾过程、混合气浓度分布、火焰传播等现象,完善了燃烧系统正向开发流程环节。

(2)子系统开发着重于冷却、润滑、呼吸、进排气、运动件、密封、EMS等系统性开发,包含60多条项目的开发试验。

(3) 耐久验证跨整个开发过程的4个阶段,共4轮试验。试验工况涉及高速高负荷、动态、中低转速负荷的发动机全MAP。常规耐久项目多达11项,充分考核了发动机疲劳强度、摩擦磨损、腐蚀老化、高温蠕变、低温变形等方面的综合能力。

3、主打产品

蓝芯发动机产品覆盖大(2.0)中(1.5)小(1.0)三种排量,全产品线拥有自主知识产权,历代产品都广受市场好评。目前主打的一款产品、搭载在RX5系明星车型上面的就是1.5L涡轮增压发动机,代号NF1。

3.1 NF1

1.5L涡轮增压发动机,包括Base和HP两个版本,是蓝芯科技历时4年打造的小排量高效率航空级全铝发动机产品,实现了上汽集团对于低排放、低能耗、高升功率的动力系统核心战略,拥有近20项专利,于2019.7上市。

作为上汽乘用车主打的一款发动机产品,NF1发动机秉持集成化设计,应用了CGDI、IEM、Turbo、E-WG、VDP等关键技术,有高效率、高功率不同版本,功率区间127kw-133kw,扭矩区间275Nm-285Nm。

首次搭载350bar高压燃油喷射系统,发动机原始排放大幅降低,在不升级后处理系统的情况下即可满足国六排放标准;配备小惯量涡轮增压器,1500转即可达到峰值扭矩,带来绝佳的推背感受。

开发过程中蓝芯团队十分注重NVH(噪声、震动、声振粗糙度)性能,优化的燃烧系统、IT chain(静音链传动)、低噪音高压油泵等静音技术,使得发动机在保证澎湃动力的前提下,更平顺、更安静、更耐用,静音效果达到同级最佳。

值得一提的是,6月10日正式上市的新国潮智联网SUV荣威RX5 PLUS就搭载了蓝芯科技1.5TGI缸内中置直喷涡轮增压发动机,匹配TST 7速双离合变速箱,最大功率达127kW,最大扭矩达275Nm,百公里油耗仅6.8L,动力充沛兼具低油耗,成就高品价比动力总成,在同级车型中极具竞争力。

3.2 NF2

开发理念的创新和不断的研发投入,蓝芯动力即将迈入3.0时代。作为蓝芯动力3.0平台首款产品,也是最新一代大排量发动机(2.0L涡轮增压),NF2在性能、油耗、NVH等方面较前代均有大幅提升,可以说代表了中国汽车品牌在发动机领域的前沿水准。

使用了350bar SGDI、中置OCV型式的DVVT、EWGT-Turbo等众多先进技术,还有深受宝马、英菲尼迪等豪华品牌青睐的平衡轴技术,大幅改善发动机和整车NVH水平,进一步提升驾乘舒适性;全自主开发的DVVL两段式可变气门升程技术,在米勒循环和奥拓循环中找到最优平衡,兼顾燃油经济性和动力性,进一步提升低速扭矩和高速性能。正是以上众多技术的应用,使得整车油耗相比上一代提升超10%,满足国六排放标准。

据悉,该机型未来将搭载在上汽荣威首款MPV、及大型SUV产品上,进一步提升荣威高端车型舒适性。

3.3 新产品

除以上机型外,新一代1.0T、1.5T、1.5L等蓝芯3.0平台的全新机型都在紧锣密鼓的研发中,新机型上将搭载更多的先进技术,呈现“更强动力、更低油耗、更少排放”的综合表现,为用户带来更佳的驾乘体验。

四、知变速行——变速箱

发动机和变速箱共同组成动力总成,再加上底盘就组成了我们熟知的“汽车三大件”。但给人的感觉变速箱知名度相比发动机似乎略逊一筹。

实则不然,论重要性,变速箱和发动机可以说是平分秋色,共同决定了一台车的动力表现。二者的关系就像张无忌在学会九阳神功后,内劲雄浑,其“发动机”在武林中可以说领袖群伦,但由于不能融会贯通,致使强大内力无用武之地。直到学习乾坤大挪移、配备了“顶级变速箱”后,才打通了任督二脉,让强大内力得以施展,达到“天(ren)人(che)合一”的境界。

对于不看武侠小说的朋友,中国有句老话“茶壶煮饺子——有口倒不出”,用这句话来形容变速箱的重要性也十分贴切。

蓝芯科技从2008年开发第一代MT手动变速箱开始,2010年涉足DCT变速箱领域,再到攻坚CVT变速箱,一直秉持“客户至上、知变速行”的开发理念,技术不断突破、产品品质不断提升。目前MT、DCT技术、产品已经达到行业先进水平,CVT技术、产品达到国内领先水平。

1、开发体系

打铁还需自身硬,蓝芯变速箱开发,经过逾二十年的深耕细作,目前已建立起从概念设计、到虚拟仿真、再到台架&整车试验的整个设计-试验闭环体系。

1.1CAE分析能力

目前已形成了多学科、综合性的动力总成CAE分析能力,分布于系统集成分析、流体分析、结构强度分析、多体动力学及NVH分析领域。涉及变速箱相关分析能力51项,涵盖变速箱壳体齿轴强度、CVT带轮强度、DCT变速箱驾驶、rattle、clunk、齿轮搅油润滑等。

1.2试验能力

变速箱试验主要包括总成性能开发试验、总成耐久试验、子系统及零部件性能&耐久试验。其中:

(1)性能开发上,以顾客最关注的感知要素,以及整车油耗为着手点,涵盖NVH、驾驶性、换挡离合、效率、润滑、热管理等多个性能开发领域。

NVH方面,以TLAT及整车测试分析为主体,通过各阶段半消音室和整车上的NVH测试迭代,探测clunk、rattle、whine等噪声的异常表现,形成了一套设计-验证-反馈-分析-设计的完成开发流程。

换挡离合性能方面,搭建了整车、台架自上而下的各级测试及评价体系,保证实物与设计指标的吻合。

效率和润滑方面,建立了可视化实物模拟方法,能直接观察变速箱内部润滑油动态液位、油液流向和累计分布,并具备各点量化测量手段,为高效率变速箱开发建立了正向开发流程体系。

驾驶性方面,整车级建立了完善的驾驶性主客观评价及测试体系,子系统建立了完整的各传动系统零件侧隙&扭转刚度&阻尼测试方法,为软硬件协同联调驾驶性提供有效支撑。

(2)耐久体系上,建立了完整的各类型变速箱整车模型/路谱采集,及路谱计算分析体系。结合路谱输入,根据产品使用特性,开发了特定的台架和整车试验规范体系,耐久验证试验横跨跨整个开发过程的4个阶段,考核工况涉及高转速、高扭矩、高同步力矩、高冲击载荷、高/低温循环等苛刻耐久工况,整车和台架的常规耐久项目多达十余项,充分考核变速箱疲劳强度、静强度、腐蚀老化、高温耐受性、低温稳定性等综合能力。

(3)子系统及零部件性能&耐久试验包括液压控制系统PC特性、CVT钢带特性、离合器TP特性、齿轴&钢带&油泵系统NVH、密封性能、电液驻车系统、电子泵及传感器、扭转减震器、传动轴、操纵机构等系统/零件性能及耐久开发,包含上百个开发试验。

2、主打产品及技术亮点

蓝芯科技变速箱产品矩阵包括MT、DCT、CVT三大平台。均有非常成熟的研发能力、自主知识产权的技术、以及高可靠性的产品。

2.1 MT(手动挡)系列

蓝芯科技拥有非常成熟的MT技术和自主知识产权,目前产品包括小扭矩MS系列、中扭矩NMT系列和大扭矩SCM系列,可覆盖全部手动挡车型应用。

MS系列匹配1.6L及以下小扭矩发动机,是新一代轻量化高性能变速箱,采用模块化设计,结构紧凑。全新开发的集成式换挡塔,带来舒适的换挡体验,完美匹配发动机的速比设计,极具驾驶乐趣。

NMT系列匹配中扭矩发动机,大速比设计放大发动机的澎湃动力,全新的低油位润滑技术提升传递效率、降低油耗。先进的齿轮修型设计和国际领先的齿轮高精度加工工艺,有效降低噪音、提升NVH性能。

SCM系列匹配高扭矩发动机,三轴式结构,缩短轴向尺寸,提升变速箱强度和刚度,增强可靠性。全部档位采用多锥面碳纤维摩擦材料同步器,同步能力更强,换挡更舒适。

蓝芯科技正以“卓越性能”为目标,为喜爱手动挡的用户提供更好的操控性和驾驶乐趣。

2.2 DCT3.0

作为上汽自主开发的第三代DCT产品,DCT3.0变速箱是前两代DCT产品开发成功经验的结晶,更适合中国地区复杂多变的工况和中国消费者的使用需求。

通过高压零泄漏电液执行机构、首创独立油腔冷却润滑系统、高鲁棒性换挡控制系统、液压控制和TCU高度集成化等一系列关键技术的创新应用,其在换挡响应、舒适性和油耗方面都达到国内外同级产品领先水平。可匹配多种排量发动机。

(1)高效燃油经济性:使用高压零泄漏液压执行系统、离合器主动分离技术、首创独立油腔冷却润滑技术,实现变速箱综合效率92%、最高效率97%,达到同级最高水平。

(2)敏捷、平顺和舒适的换挡体验:搭载DHP高压双离合系统,应用智能传感器和更先进的智能算法,做到发动机、底盘和变速箱间的完美匹配,带来更平顺、快速、精准的操控。

(3)标杆级静音水准:全闭环电动液压控制,有效降低系统冲击和噪声,提供更静谧舒适的乘坐体验。

(4)高稳定性、可靠性:首创液压控制模块、齿轮箱、离合器三腔分离解决方案,在性能与可靠性之间实现完美平衡。

(5)认证体系严苛:开发阶段累计通过240万公里整机台架试验以及整车500万公里全地域气候道路耐久严苛测试,保证变速箱在复杂工况下依然具有高可靠性。

2.3 CVT180(TS11)

CVT180无级自动变速器是上汽集团历经2年时间研发、成功实现产业化的全球性无级自动变速器产品。

CVT180通过应用创新型双模式双作用油泵、智能D挡控制系统、集成电控液压系统、“粗滤+精滤”两级过滤系统等关键技术,满足了可靠性、驾驶平顺性、节油性等多方面要求。目前在速比带宽、效率等多项CVT关键性能方面,处于同扭矩产品领先水平,拥有完全自主知识产权。

(1)高效燃油经济性:创新双模式双作用叶片泵,降低油泵能量损失35%;速比无级可调(带宽6.2),实现传动系与发动机最佳匹配,使发动机始终工作在燃油经济区域。

(2)智能D挡:小油门,确保油耗经济性;中大油门,实现S挡的澎湃动力。

(3)高可靠性及稳定性:经历2.2万小时台架耐久试验和500万公里整车耐久试验,成就出色的可靠性。

(4)迎合不同的驾驶风格和路况:支持模拟8挡变速和AT Feeling,呈现CVT独有的平顺体验的同时兼顾驾驶乐趣。

2.4 新产品

蓝芯科技针对CVT技术不断投入,全新一代大扭矩CVT产品即将上市,新一代CVT变速箱充分考虑自身特性,加强了整机峰值扭矩设计,增加驾驶动力感和愉悦感;采用低滚轴承及离合器、可电控切换式双作用油泵,有效降低了摩擦损失和扭矩消耗,系统效率大幅提升,将是一款具有国际竞争力的产品。