大设计 | 当别人为国6排放发愁的时候,奇瑞已经在迎接下一代排放标准了
奇瑞研发故事之八
刚过去不久的2019年7月1日,突然间成为了汽车行业的一个噩梦。原因在于:少数几个中心城市,对汽车尾气排放的要求突然增加,因而原定要在2023年才实现的国6B排放标准,大幅提前到了今年来试点。
其实这个政策最初只是针对北京、上海这样的城市,绝大部分城市都可以再执行4年国5排放标准。但是各地政府一跟风,这股严峻的势头就突然形成了。各城市的主管部门并没有突然袭击,而是前几年宣布的时候,没有几个车企当真。或者说,在市场的激烈竞争下,车企们忙于眼下的销售任务,没有几家抽出精力认真对待。
奇瑞不一样,在这条政策红线面前,难产多年的高性能1.6 TGDI 四缸机F4J16迎来了量产,突然间成为了最早准备好面对真国6标准的发动机,这也让奇瑞在这个时间点上,成为最闲庭信步的一家企业。
让车企闻风丧胆的国6B难达到吗?我们先来看看这个标准。
如果没有技术积累的话,可能还真有点难的。毕竟尾气排放需要通过前期发动机的整体设计才能实现,是一个至少需要3年时间准备的系统工程,不是靠后期的修修补补就可以达标的。
作为国内发动机领域公认的领导企业,奇瑞在国6B的排放标准上做了哪些工作?看完之后,你就能理解在今年7月1日大限来临时,很多车企五雷轰顶的感觉了。
首先,理论必须先行。奇瑞在它的49个发动机实验室里,专门有几个是用来研究和验证燃烧学理论的。不要觉得基础理论研究只是大学教授的事儿,没有理论的指导,任何实践都是盲目的,只不过奇瑞的理论研究和商业化结合得更加紧密。
早在2012年投资数千多万元的光学实验室,奇瑞用来研究如何充分燃烧、如何用尽每一滴油,研究均质压燃、空燃比、汽油爆震、雾化、燃烧速度、尾气排放......即使TGDI发动机量产了,后续的更高燃油效率的混合动力专用发动机也需要新的理论支撑,因此这项工作持续了7年,仍在不断挖掘内燃机的极限。仅这一项工作的积累,奇瑞已经甩开绝大部分国内同行了。别看国内现在逆向出来发动机在生产的不少,但研发还是依赖国外专业机构的帮助,毕竟核心技术本身是买不来的。
其次,正向研发体系的支撑。每项分支技术的大量试验和结论,都不是一朝一夕的事情,奇瑞在建立V字型正向研发技术的过程中,积累了大量研究数据和结论,这是加快新发动机研发速度的重要前提。应用哪些技术,达到什么目标,互相之间有没有冲突,要通过海量的基础数据来支撑,技术没有捷径。
最后,精准的验证手段。国6排放标准在2016年11月被批准后,奇瑞就着手升级排放实验室,并在2018年12月完成国6排放的升级,总投资1700多万元;同时还有另外投资600多万元的密闭蒸发试验间、投资400多万元的RDE试验间,RDE是进入欧盟市场必须要达到的下一代标准。当然,奇瑞在排放上这么超前,也是源自它“自主品牌出口第一”的地位,必须提前把几十个目标国家市场的要求都实现。
是不是看出些什么了?这根本就不是着急的事儿!国6发动机的开发、标定都需要时间,而国内的同行有些至今还没完成国6排放测试设备的升级。所以越来越多的同行对奇瑞的发动机感兴趣了。以前奇瑞的发动机出口,虽然是被日本川崎和美国约翰迪尔这些500强大企业客户买走,但都是匹配ATV车型,并不算高大上,主要还是看重了经济和可靠皮实的特性。而如果是同样生产轿车和SUV的同行来采购,那一定是在很大程度上认可了技术先进性才会买的,毕竟向同行卖发动机,以前只出现于三菱这样的品牌上。
在国5切换国6的研发过程中,奇瑞的工程师有一些有趣的感受,值得书写记录一番。
过去技不如人的时候,欧美走什么技术路线,中国都可以跟在后面,直接照搬经验和配套商体系过来用,简单、省事儿又安全。而现在,中国的国6B提前了,和欧盟下一代的RDE标准相差不多,奇瑞也进入了华为老总任正非先生所说的“无人区”。无论是欧洲车企,还是中国车企,大家都没遇到过这么严格的排放标准,即使是欧洲的核心零部件配套商——博世(联合电子)之类,也没有相应的技术储备,大家走到了同一条起跑线上。眼前是毫无头绪的未来,这是中国车企从未遇到过的情况,说明奇瑞在发动机技术上,已经站到了第一梯队。
尾气排放虽然只是一项技术,但它倒逼着企业的技术升级,所能实现的技术进步可不仅仅是尾气这一项,而是全方位的突破。
【奇瑞排放燃油蒸发车间】
普通消费者对发动机不了解的话,还会提出一些不太容易实现的要求。比如很多人对奇瑞的发动机在2000转/分才发出290Nm的最大扭矩有所疑惑,觉得这个转速太高了,是“涡轮迟滞”,因此而觉得这款发动机“不行”。其实这是对数据的片面理解。
【排放颗粒物的测量设备】
首先,这款1.6TGDI发动机在1200转/分的时候,就能发出269Nm的扭矩值,虽然不是最大扭矩,但已经比东风本田CR-V的1.5T(243Nm)、丰田RAV4荣放的2.0L(192Nm)高出很多了。所以扭矩不是问题,但大多数人只看到最大值,而忽视了扭矩曲线的走向。
其次,这款1.6TGDI发动机之所以最大扭矩值的转速稍高,主要原因还在于国6排放,因为这个标准要求发动机气缸不能有扫气的操作,也就是不能大口大口地吸气,必须稳定吸气。而稳定吸气的同时还要获得较大的风量,那么选择一款较大的涡轮增压器就是必然的选择,因此也就导致了最大扭矩值的略微滞后。
虽然特斯拉的销量很普通,但由于它的市值高涨,让全行业的老大们蠢蠢欲动,觉得发动机已经不再受宠,新能源才是热点。不过对于技术奇瑞来说,这些外部的浮躁行为并没有改变它的追求,技术是循序渐进的,任何主流动力都不会突然诞生,更不会立即销声匿迹。中国是新能源领域走得比较快的市场,但每年依旧有2800万辆内燃机车被市场认可,说明了它还会具有很长的生命力。在现实与趋势之间,奇瑞用技术弥合了两者的鸿沟。
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