2005年10月31日,奇瑞公司的新一代ACTECO系列發(fā)動機上市,此舉標志著奇瑞在核心零部件方面開始正式實施品牌化管理,也標志著第一個屬于中國的發(fā)動機品牌誕生。在隨后的幾年里,奇瑞陸續(xù)推出了多款ACTECO系列發(fā)動機,高舉“中國制造”的大旗,站在了國內(nèi)自主品牌發(fā)動機研發(fā)、制造的最前列。
“中國制造”的ACTECO系列發(fā)動機究竟代表了怎樣一個技術(shù)水平?是否安全可靠、節(jié)能環(huán)保7這些問題成為了眾多的消費者心目當中最大的疑問。這一次,我們就請來自于天津大學的姚春德教授,為我們解密奇瑞ACTECO系列發(fā)動機。
《汽車與運動》:姚教授,您能否先為我們簡單介紹一下奇瑞ACTECO系列發(fā)動機?
姚春德:奇瑞汽車與世界四大著名設(shè)計公司之一的奧地利AVL公司聯(lián)合開發(fā)的ACTECO系列發(fā)動機目前共分3大系列18款發(fā)動機,從3缸到6缸發(fā)動機,覆蓋了0.8L~4L的排量范圍,功率范圍從40kW~195kW,扭矩范圍從74Nm~370Nm,品種多,應用廣,適合應用于微型轎車、中高檔轎車及多功能車。
ACTECO系列發(fā)動機應用了多項新技術(shù),其中可變氣門正時(VVT)和可控燃燒速率(CBR),汽油直噴(DGI)、增壓中冷、高壓共軌柴油直噴、可變噴嘴技術(shù)(VNT)、EGR等技術(shù)在國際上也都是熱點技術(shù)。
這一系列發(fā)動機設(shè)計時考慮大量的通用性和可靠性,保證了發(fā)動機的性能穩(wěn)定,也保證了未來用戶的認可度。
《汽車與運動》:奇瑞ACTECO系列發(fā)動機所采用的技術(shù),是否是發(fā)動機行業(yè)的主流技術(shù)?
姚春德:發(fā)動機應用了多項新技術(shù),其中可變氣門正時(VVT)和可控燃燒速率(CBR)、汽油直噴(DGJ)、增壓中冷、高壓共軌柴油直噴、可變噴嘴技術(shù)(VNT)、EGR等技術(shù)在國際上都是主流技術(shù),代表了發(fā)動機的先進水平。
VVT技術(shù):一般的發(fā)動機僅采用進氣單側(cè),奇瑞VVT發(fā)動機采用的是進排氣雙側(cè)VVT,即進氣凸輪軸和排氣凸輪軸均使用VVT。這樣使發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速均能發(fā)揮出最佳性能。同時起到了最大幅度提高內(nèi)部EGR的作用,降低了NOX排放物。
發(fā)動機高速和低速時需要的氣門重疊角不同。在高速工況中速中等負荷時,除利用較大的氣門重疊角來達到改善掃氣降低熱負荷目的的同時,也利用內(nèi)部EGR來減少NOX生成。而在低速和怠速時,則需要小的氣門重疊角來達到提高冷啟動性、降低排放并提高穩(wěn)定性的目的。傳統(tǒng)的凸輪軸由于相位角已經(jīng)固定,所以不能滿足這種要求。目前,能夠滿足上述要求的就是VVT技術(shù),具體實現(xiàn)就是由相位器和一些相關(guān)的傳感器在電控單元控制下完成。
CBR(Controlled Burn Rate)——可控燃燒速率技術(shù):它是通過控制進氣氣流的組織形式(渦流和滾流)來改善燃燒,降低排放,提高燃油經(jīng)濟性的一種新技術(shù)。利用非對稱氣道,改善發(fā)動機在中低速區(qū)的缸內(nèi)氣流運動,從而提高發(fā)動機的性能,降低油耗。
DGI技術(shù):指將汽油直接噴到發(fā)動機缸內(nèi),利用缸內(nèi)空氣流運動與燃油組織成可燃混合氣,經(jīng)火花塞點燃燃燒、做功。燃油嘴安裝在缸蓋上,噴油嘴側(cè)置,火花塞為中置結(jié)構(gòu),燃燒室由缸蓋底部及活塞頂部構(gòu)成,活塞采用碗形結(jié)構(gòu)。噴油嘴噴油后大部分油霧都集中在活塞的凹坑中,靠進氣系統(tǒng)形成渦流帶動油霧在缸內(nèi)形成混合氣。由于燃油直接噴進氣缸,保證了各缸混合氣量的一致性,使發(fā)動機的經(jīng)濟性和排放品質(zhì)得到較大的提高。
渦輪增壓中冷技術(shù):提高進入氣缸的氣體密度,滿足燃料燃燒需要,從而達到提高發(fā)動機功率、大范圍大扭矩區(qū)的目的。由于增壓提高了發(fā)動機的升功率,是發(fā)動機輕量化的重要手段。
柴油燃油共軌技術(shù):采用共軌技術(shù)可以將燃油在高壓下根據(jù)需要多次噴進氣缸,保證了混合氣質(zhì)量,減少了排放,特別是極大地降低了柴油機的噪聲。奇瑞公司的ACTECO系列發(fā)動機采用DELPHI和BOSCH公司提供的高壓油泵。噴油器頭部采用了VCO《Valve Cover Orifice》的結(jié)構(gòu),目的在于減少噴油器關(guān)閉時殘留的燃油量,以降低柴油機的HC排放。ACTECO柴油機噴油系統(tǒng)采取了預噴,主噴和后噴的工作方式。采用這種方式后,實現(xiàn)了燃燒過程中燃油再噴射,提高了燃燒質(zhì)量,也有利于降低了NOx的生成,同時發(fā)動機的工作變得更平穩(wěn),噪聲也得到有效的控制。
YNT增壓技術(shù):指通過改變增壓器渦輪的噴嘴大小來提高增壓器效率。采用該技術(shù)可以大幅度改善發(fā)動機的低速扭矩和加速響應性。奇瑞公司ACTECO柴油機屬渦輪增壓和中冷型。其配備的廢氣渦輪增壓器就是由世界著名的Honeywell渦輪增壓系統(tǒng)有限公司提供的VNT增壓器,在額定功率點時,增壓比可以達到2.5,動力性得到很大的提高。
EGR技術(shù):指利用特定裝置將一部分廢氣重新吸入氣缸,以減少NOX生成。ACTECO系列發(fā)動機采用了高EGR率的EGR技術(shù),為了精確控制EGR量,為此對進氣管進行了改進設(shè)計采用了蝶閥控制加引流管設(shè)計(已申報專利)并通了電控單元控制,很好地解決了在增壓中冷發(fā)動機上應用高EGR的難題。
雙質(zhì)量飛輪技術(shù):指在飛輪上采用特殊結(jié)構(gòu),保證發(fā)動機可以運行更平穩(wěn)。在2.0L增壓發(fā)動機上采用雙質(zhì)量飛輪技術(shù),使該發(fā)動機傳動更平穩(wěn),振動降低,整車駕駛舒適性提高。
《汽車與運動》:您認為ACTECO系列發(fā)動機在目前這個時期,是否代表了國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的真實水平?
姚春德:發(fā)動機作為汽車的“心臟”,其重要性不言而喻。怎么使汽車有一個強有力的心臟,是每個企業(yè)極為重視的問題。而且,目前各國對環(huán)境的要求越來越高,汽車尾氣的排放標準越來越嚴。因此,鑒于國內(nèi)在這方面技術(shù)的不成熟,與國外發(fā)動機開發(fā)商合作共同開發(fā)新型發(fā)動機,以滿足市場的需求是目前汽車界的一大趨勢。內(nèi)燃機的發(fā)明,帶動了汽車的發(fā)展。電子技術(shù)被稱為發(fā)動機現(xiàn)代化的靈魂,近年來電子技術(shù)的發(fā)展,使汽車發(fā)動機成為高新技術(shù)的集成。同時,發(fā)動機的燃料也趨于多樣化。這些表明現(xiàn)在汽車發(fā)動機向著小排量、大功率、高扭矩方向發(fā)展。國外發(fā)動機大多數(shù)采用的是多氣門、渦輪增壓系統(tǒng)、雙頂置凸輪軸等先進技術(shù)。
奇瑞ACTECO系列發(fā)動機項目是與世界四大著名設(shè)計公司之一的奧地利AVL公司簽訂合作項目的。在項目運作方面考慮到了雙方的互補性,決定由AVL公司為主進行詳細設(shè)計,奇瑞公司工程師更多的參加發(fā)動機的生產(chǎn)設(shè)計。這樣可以確保發(fā)動機的結(jié)構(gòu)及性能的先進性和生產(chǎn)工藝性,同時降低了人力成本。因為有了前期共同設(shè)計,成長了一批奇瑞工程師,這為奇瑞公司在發(fā)動機整個產(chǎn)品生命周期中解決問題和變型發(fā)動機開發(fā)打下基礎(chǔ)。應該說,ACTECO系列發(fā)動機上采用的技術(shù)代表世界目前最新潮流,屬于世界領(lǐng)先的技術(shù)。但是支撐其中許多技術(shù)的部件,如VVT、VNT等目前國內(nèi)還得依靠國外提供。奇瑞公司的ACTECO系列發(fā)動機在國內(nèi)的實現(xiàn)及大量應用,必將為提升國內(nèi)發(fā)動機水平提供極好的借鑒。
《汽車與運動》:ACTECO系列發(fā)動機的排量范圍很廣,您認為這樣的好處是什么?
姚春德:ACTECO發(fā)動機是系列機型,覆蓋的功率范圍廣,各型發(fā)動機間的功率也有重疊,因此,配裝車輛的自由度很大??梢愿鶕?jù)不同層次的需求,在各類車上裝用不同發(fā)動機,甚至在同款車上裝不同的發(fā)動機,以滿足各方面用戶的需求。ACTECO系列發(fā)動機的問世,應該可以解決過去在國內(nèi)長期存在的因發(fā)動機系列不全而造成“小馬拉大車”或“大馬拉小車”的現(xiàn)象。
《汽車與運動》:您認為ACTECO系列發(fā)動機在能耗方面的表現(xiàn)如何?
姚春德:該系列機型在設(shè)計之初,燃油經(jīng)濟性作為一個重要指標向外方提出,在后面的設(shè)計中應該得到較好的保證。由于大量新技術(shù)的采用,該系列機型的升功率很高,如2.0L TCI DGI發(fā)動機,其升功率已經(jīng)達到72kW/L。另外,該系列發(fā)動機的重量較輕,裝車后應會有良好的表現(xiàn)。
《汽車與運動》:您認為對于中國市場來講,ACTECO系列發(fā)動機在哪些方面還可以改進和提高?
姚春德:ACTECO系列發(fā)動機雖然采用了大量的新技術(shù)和新結(jié)構(gòu),使各方面的性能均十分優(yōu)良。但是,發(fā)動機的研發(fā)經(jīng)驗告訴我們,所有好東西集合在一起達到最優(yōu)需要一個磨合期。一臺發(fā)動機從設(shè)計到試制、到投產(chǎn)、到優(yōu)化,仍有較長的路要走。由于目前還有大量部件依靠國外提供,AVL完成設(shè)計后的技術(shù)吸收、消化以及今后進一步的優(yōu)化完全依靠自己來實現(xiàn)等等因素,所以還存在一個逐步漸進的過程,完全達到優(yōu)化也還需要一定的時間。在技術(shù)上,如ACTECO柴油發(fā)動機在采用高EGR率條件下加速煙度排放的控制、ACTECO DGI汽油發(fā)動機對國內(nèi)市場燃料的適應性等,還需要在今后的應用中得到考驗。另外,投放市場后用戶的具體反映,也將成為今后該發(fā)動機進一步優(yōu)化提高的依據(jù)。
《汽車與運動》:您認為裝配ACTECO系列發(fā)動機后的奇瑞車型,會在市場上具有怎樣的表現(xiàn)?
姚春德:奇瑞轎車自2001年3月份正式投放市場以來,銷售呈逐月迅速提升趨勢。2006年銷售整車超過30萬輛。奇瑞的成功很大程度上在于“奇”,“奇”就奇在以多品種制勝。換句話說,按照奇瑞老總尹同耀的話,“就是生出一群孩子去打群架”。ACTECO系列發(fā)動機的研發(fā)正是循此路線而進行,多系列、多品種來滿足市場多層次的需求。奇瑞公司與AVL公司合作開發(fā)的ACTECO系列發(fā)動機,在2006年已形成較大的經(jīng)濟規(guī)模和市場占有率。在不改變大的結(jié)構(gòu)情況下,可以對現(xiàn)有發(fā)動機性能提升15%~20%,這樣就在更大范圍內(nèi)將此系列發(fā)動機推廣,使發(fā)動機的競爭力更強。此系列發(fā)動機排放水平都以歐1V為基礎(chǔ),具備歐V或更高排放的發(fā)展?jié)摿?,因此,此系列發(fā)動機在目前國內(nèi)市場具備很強的優(yōu)勢。同時,由于ACTECO系列發(fā)動機的設(shè)計立足點很高,大量新技術(shù)的應用使其在國際上具有很強的競爭力,因此,向國外出口的潛力也很大。總之,ACTECO系列發(fā)動機將會是奇瑞殺入汽車市場的一支“利劍”。