性能与技术并存 锐腾2.0T动力总成解析

性能与技术并存 锐腾2.0T动力总成解析
性能与技术并存 锐腾2.0T动力总成解析

    前几天的事不知大家听说过没有,我们的卷福蜀黍成了名爵的品牌代言人,不光如此,《夏洛克》中敏捷的神探在生活中也有一颗好奇又好胜的心,他驾驶着锐腾,一脚踩出个7.8秒。闹半天8秒以内并不是专业试车手拼出的成绩,换做我们也能轻松做到。实际上,除了唐这样的混动怪兽之外,能做到8秒以内的国产SUV寥寥无几,当然这与锐腾搭载的2.0T发动机和6速湿式双离合变速器密不可分。有幸编辑参加了一次锐腾动力总成的拆解活动,就为大家讲一讲它们都使用了哪些技术手段。

    ●发动机解析

    核心技术:中置直喷、DVVT双可变气门正时

    这是一台2.0T发动机的半剖结构,最上方的两个圆为凸轮轴相位调节器,也就是DVVT双可变气门正时的核心部件。图中的导轮,实际上是为液压助力泵预留的机构(考虑到今后其他车型的适配),由于名爵锐腾使用的是电子助力,因此这里无需再安装液压助力泵,所以只起到导轮的作用。另外,像发电机、压缩机、水泵等,都属于发动机的附属件,下面在实验室中的发动机,已经将这些部件先行拆下,方便之后的拆解工作。

    上汽的MGE 2.0T发动机最大的特点是采用了中置缸内直喷的方式,这种喷油器的布置方案可以改善燃油雾化,使油气在气缸内更充分地混合,提高燃烧效率,对降低油耗也有些许帮助。另外,由于喷油器的高压共轨至于气缸顶部,对凸轮轴和气门的布局要求也更高,对应到研发中,设计难度也更大。

    还有一点,提升燃油经济性的最佳手段是实现更好的均质燃烧,而中置直喷技术是高效分层燃烧乃至稀薄燃烧的硬件基础,所以MGE 2.0T发动机采用中置直喷也是考虑到日后对产品的再次升级,当然这里的“日后”必须要等咱们油品的提升。

    高压油泵采用Bosch(博世)平台化设计方案,喷射压力可以达到200bar(约等于200个大气压),通过进气凸轮轴驱动。油泵内部集成流量控制阀,通过控制电磁阀开闭来调节供油量。另外,上汽的工程师还单为高压油泵设计了厚实的隔音罩,尽量降低传入车内的噪音。

    DVVT的核心结构是位于两个凸轮轴始端的调相器,通过内部金属簧片微调进气门的开闭时间和重叠角来实现连续的配气正时调节。

    滚子摇臂的概念其实不难理解,传统的气门是直接接触凸轮的,而滚子摇臂则是在气门与凸轮之间增加了一个类似于杠杆的机构,其一端是液压挺柱,中间则是“滚子轴承”。工作时,凸轮与“滚子轴承”之间几乎没有滑摩,因此相比传统的气门控制机构,滚子摇臂可以大大降低凸轮轴与气门之间的摩擦损失,从而提高配气正时机构整体的能量利用率。这项技术的使用其实已经有些年头了,想必在今后的发动机设计中,滚子摇臂也会得到越来越多的应用。

    MGE 2.0T发动机使用了单涡轮双涡管的排气结构,因为这台发动机工作时是1、4缸工况相同,2、3缸的工况相同,因此可以有效利用排气脉冲效应,提高增压效率。

    使用电子再循环阀,可以简单理解成在增压器的压气端也安装了一个“泄压阀”。在某些极限工况下,由于涡轮的转速可以达到惊人的20000rpm,过高的进气压力也可能对发动机带来不利影响,再循环阀可以有效避免增压过度,也能在一定程度上改善涡轮增压器的工作噪音。

    除了图片中的这些技术外,MGE 2.0T发动机还使用了活塞减摩涂层、全浮式活塞销、低摩擦轴瓦等降低摩擦、提升能量利用率的技术,只不过这一次并没有将活塞和曲轴等缸体内部零件拆解下来。接下来,我们将进入更加复杂的6速湿式双离合变速器的拆解。

    ●双离合变速器解析

    我想有必要先介绍一下这台TST 6速湿式双离合变速器的背景。首先,上汽早在2007年就开始立项研发湿式双离合变速器,也是国内起步最早并且首家实现湿式双离合变速器完全自主研发并全面市场化的车企。其实锐腾并非第一次使用这款变速器的车型,早在2013年5月,荣威550上面就已经搭载6速湿式双离合,之后,2013年10月和2014年11月,MG6和荣威950也分别开始使用这台变速器。在这个过程中,上汽也一直对6速湿式双离合进行细节上的优化和提升。

    从半剖图中,我们只能看到变速器的大体结构。名爵锐腾使用的这台TST 6速湿式双离合,轴向长度只有355mm,与奔驰的DCT350尺寸接近,结构相当紧凑。变速器当然是尺寸越小,对今后其他车型的适配灵活度就越高。接下来我们一步一步拆下变速器壳,最后给大家看看双离合内部复杂的“齿轮树”。

    先拆下离合器,然后打开变速器壳体的上半部分,会发现位于壳体内部边缘的集成式驻车机构,这个结构的优势在于驻车过程主要克服滚子与棘爪之间的滚动摩擦,结构紧凑、操作轻松。

    变速器核心初露端倪,我们看到输出轴1和输出轴2的输出端齿轮都与减速器齿轮常啮合。而我们看到的输入轴,其实是内外两层的同心轴结构,与其相连的是同心圆盘式离合器。

    图片中,输出轴1上面是1-4挡齿轮,输出轴2上面是5、6挡和R挡(倒档)齿轮,另外还有一根单独的倒挡轴用来变输出轴的转动方向。4个拨叉(右下角红色部分,大图中为方便演示齿轮组已被拆下)分别位于2/4挡齿轮、1/3挡齿轮、5挡齿轮和N挡、6挡和R挡之间。换挡时,通过拨叉在齿轮间左右拨动,与相应挡位上的齿轮同步器结合,齿轮与对应的输出轴同步锁死后就可以实现动力的传输。

    让我用一句更简单的话来解释这个问题:需要挂哪个挡位,哪个挡位的齿轮就开始有效传递动力。

    例如,当车辆在2挡平稳加速,准备升到3挡时,实际上此时3挡齿轮就已经啮合好了,只是齿轮处于空转状态。换挡一瞬间,2/4挡的拨叉推出,1/3挡拨叉将3挡齿轮与输出轴同步;同时,同心输入轴切换离合器,完成换挡操作。俗话说的“双离合换挡快”,原因就在这里——齿轮已经啮合好了,它只是换了传递动力的离合器。有人说双离合变速器换挡毫无延迟,严格讲有些夸张。名爵锐腾使用的这台6速双离合,换挡时间约为0.2秒,这么短的动力间隙想必已经很难察觉到了。

    双离合变速器为实现自动换挡,需要通过主油压力控制阀实时调节变速器执行机构内部的油压,最后作用于拨叉上面。另外,离合器的冷却油也是通过类似的液压滑阀来控制流量的。而通过优化设计,这台6速双离合变速器也具备向插电式混合动力车型上拓展的能力,应用面较广。

    编辑总结:

    上汽没有在性能的道路上“走火入魔”,而是在保证足够强大的动力输出的同时,把更多的研发精力放到日常家用上面,即便是2.0T发动机,其动力输出的平顺也令人满意。不难看出上汽的工程师,在这五年确实做出了诸多努力,而且是稳扎稳打,主攻中置直喷这样难度虽大但制造成本不高,且具有铺垫意义的技术。在与工程师聊天中,编辑问到这台2.0T发动机会不会用到其他车型,工程师说:“已经有其他的国内厂商跟我们下订单了,其实你也了解,产能上去了,均摊到单品的制造成本才会降低。而且,咱们自己的发动机如果不和国内厂商分享,那丰田、大众这些巨头在数量上永远都是绝对的优势。所以,光自己用肯定不够,我们把量冲起来,才能和那些国外厂商对抗。”另外,编辑个人还是很相信上汽的这套动力总成的可靠性,毕竟3万小时、折合600万公里的发动机测试在业界也算是相对严格了。

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      热门评论

      用户1893820005 用户1893820005浙江金华

      也只能呵呵了

      11-19 19:20

      gaoliang73 gaoliang73新浪网友

      名爵为什么能跑8秒内破百呢,原因很简单啊

      05-22 11:35

      zhenkuya82 zhenkuya82新浪网友

      嗯,动力和配置是卖点,

      05-22 11:34

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