怎么看待长安汽车的蓝鲸发动机?

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精灵族王子 发表于 2023-11-2 19:08:57|来自:北京 | 显示全部楼层 |阅读模式
怎么看待长安汽车的蓝鲸发动机?
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eduportal 发表于 2023-11-2 19:09:57|来自:北京 | 显示全部楼层
发动机(动力总成),在互联网上虽然屡次被轻蔑,但其核心地位依然无法撼动。 本期老王从一个动力总成工程师的角度,分享一下长安这台1.5T蓝鲸NE系列发动机具备的一些素质还有长安在这方面的一些缺憾。


一、顶端设计

蓝鲸有很多系列,其中蓝鲸NE并非单一的某台发动机,而是一个动力平台,它定位于中小排量的发动机,可以在1.0-1.8L之间拓展,零部件通用率达到98%,40%增压直喷最高热效率,并且还能兼容48V、PHEV和乙醇燃料等技术。


作为汽车的核心部件,它的生命周期甚至比一代车型还要长,所以对于发动机的研发,不光要更具前瞻性,还要让一些高新技术,让消费者在实际驾驶中真正体会到它的优势。
(1) VVT
其实可变气门正时在很多发动机上都有,蓝鲸VVT的优势是用无刷直流电动机和减速齿轮组代替了液压制动器,响应速度提升175%,更有利于变速箱的标定,最终效果:油耗表现更好,动力系统更平顺


(2)双流道的IEM
说到动力平顺和油耗表现,让蓝鲸发动机在这两方面有着出色表现的不仅仅源自于可变气门正时,VVT是从空气方面优化发动机的燃烧,而接下来介绍的技术,是从温度入手。


因为发动机只有在正常的工作温度范围内,动力、油耗、排放才能达到原有的设计要求,所以为了缩短冷启动阶段暖机时间,越来越多的厂商都采用“缸盖集成排气歧管”设计,简称IEM。 而且蓝鲸NE 1.5T的机型采用的是双出口的IEM设计,这个确实在小排量方面国内首例。


IEM通过排气歧管与缸盖共用水套,利用排气温度提高冷却液温度,从而缩短暖机速度。对于咱消费者来说,直观优点就是暖风出得快,大幅提升冬季用车的舒适性。当然它最大的作用是在发动机高负荷运转下,降低排气温度,同时提高涡轮响应速度,降低缸内喷油浓度,对于消费者来说,动力响应更快,更省油。


家用车的缸盖,基本都是铸造铝合金,但受制于技术或成本,现有的铸造技术很难满足量产要求,所以工程师们,从材料研发入手开发了一种CA1的铝合金的材料。



与常规材料相比,蓝鲸NE高温强度更高

(3)350bar高压喷油嘴
通过VVT和双流道IEM解决了进排气的问题,但是说到优化油耗,还得是喷油机构,蓝鲸采用了350bar高压喷油系统,其实350bar在目前发动机中属于什么级别?单指喷油压力这一个技术指标,可以说与一线国际大厂没有技术差距。



蓝鲸NE平均燃油颗粒大小可以达到12um

长安蓝鲸NE是在350bar这个基础上增加了多点多方向多油束的喷射管理,相当于压力这一块给玩明白了。


二、发动机机加工领域

(1)缸体的珩磨工艺
烧机油、机油增多、机油乳化,这些问题在各个品牌发动机上都时有发生,如何避免?这和每个零件的设计、每项工艺的优化都密不可分。


很多人都问有没有一台发动机不烧机油?这里老王告诉大家这个世界上,还真没有。在气缸内部,汽油和机油是两个配合默契的兄弟,汽油燃烧提供动力,机油负责润滑和降温,两者共处一室,理论上二者在活塞的隔离下应该互不干涉。


但是,活塞每上下一次都会让机油滞留在缸壁上一些,紧接着立刻被燃烧室烧掉,相应地活塞环也会把一部分燃油刮到油底壳中,本质上发动机烧机油和机油增多这两种现象是一定存在的,控制的好不好,会不会超过预警值,这就要看发动机的本事了。


气缸壁表面的微观世界非常奇特,为了让活塞与缸壁之间有充足的润滑,缸壁都不是完全光滑,会用珩磨工艺,在缸壁表面加工出细小的网状纹路用于存油。但既要有足够深的沟壑用来存油润滑,又不至于让沟壑的峰顶在剧烈折损而掉落,这往往是一对矛盾的概念。


(2)曲轴机加工
气缸内每次爆炸产生的推力推动活塞向下做功,再由曲轴将其转化为扭矩,最终会传递到车轮,所以曲轴在自身旋转离心力和往复惯性力的共同作用下,还要保持优秀的平衡性,这对于它的强度、动平衡和机加工工艺有极高要求。


(a)曲轴粗加工-长油孔钻头
本篇曲轴机加工非常重要的一个工序,长油孔钻头,这个工序是为了打通一条主轴颈和连杆轴颈之间的隧道,让来自缸体的高压油液顺利泵入活塞连杆轴颈的轴瓦上。而如此细小的钻头在曲轴上打孔成为了很多刀具厂家的梦魇。


在这个领域,研发出色的厂家以美国、日本的钻头为主,像山特维克可乐满 Sandvik Coromant /住友グループ- 发动机刀具领先企业,那么据我了解,长安蓝鲸在这个工序上依然需要采购国外先进刀具,国内刀具公司近期也有类似的产品出炉,但往往大于600件/次,大于一定进给参数的刀具暂时还做不出来。
(b)滚压-校直
Hegenscheidt赫根塞特-多数发动机工厂唯一供应商


这个工序叫做曲轴的滚压,目的是在轴颈铣削之后对主轴颈和连杆轴颈的沟槽进行以校直和去应力为目的的深度滚压,供应商Hegenscheidt赫根塞特是这一领域的“隐形冠军”,目前全世界几乎所有的曲轴滚压工艺均被这家供应商包揽,长安蓝鲸自然也不例外,甚至有些车企为了不选择这家供应商,而选择从顶端设计时,刻意避开这项工艺。当然,具体如何加工的具体需求还是由长安来把握。


(c)精加工:磨床
Junker永克-全世界最大的汽车发动机磨床供应商)
加工精度0.005mm,圆度要求0.005mm以内,跳动0.03mm,曲拐半径公差要求0.1mm,这些都是对于曲轴轴颈磨床的要求,各家车企之间都略有区别。与此同时,曲轴轴颈还不是纯圆柱体,微观表面之下每一个轴颈都是腰鼓肚的设计。


三.结尾:问题和展望

作为前机加工刀具工程师老王要说一句,其实无论是刚才的缸体前面讲的缸盖、包括曲轴,目前世界上所有的车企,德国、奥地利、西班牙、日本以及美国这五个国家几乎将上述所有的高精度刀具都垄断了,汽车企业和航空航天很多的非标件不一样的地方就是高精度、高效率和低成本三者的平衡,缺一不可。
不过作为顶端设计与生产落地,长安蓝鲸NE系列目前市场反响还是不错的。上述部分图片是我这几年访问长安汽车研发总院以及生产线拍摄的。具体细节还有很多没有披露,随着我节目和文章的讲解,我逐渐放出来,记得保持关注。
我是老王,下期见!
photoshoplxy 发表于 2023-11-2 19:10:49|来自:北京 | 显示全部楼层
作为友商,虽然是竞争对手,但是还是要说:
这个世界有些事总要有人去做,风险再大,也得有人要去做。
长城的柠檬平台,坦克平台,两个自研的9速变速箱,以及新一代的2.0发动机和3.0发动机是这样。
蓝鲸也是这样的。
长城长安,都知道买个发动机必然压力小,投入少,盈利多,但是都选择了自研。
为什么?
人不能,之前不应该被人卡着技术瓶颈。
所以不管如何,蓝鲸发动机,也是国产品牌中能够自研出来的一项成果。
作为友商,作为一个同样在自研道路上摸索前进的自主品牌,我们很尊重。
buyidaifu 发表于 2023-11-2 19:11:32|来自:北京 | 显示全部楼层
换个角度看这台发动机吧,最近长安做了个直播,让一台蓝鲸1.5T引擎保持每分钟5500转的全油门工况跑了259小时46分45秒,累计是51195公里。
这个成绩容易吗?真要说说容易的话,其实是不容易的。
首先我们得分清一个概念,在车辆开发领域里,可靠性和耐久性是两个不同的概念,不能混为一谈!耐久性是指其“保持质量和功能的使用时间”,一般车企对整车耐久性的要求都是XX年或XX万公里,为了达到整车的耐久性,就需要整车、系统、子系统和零件分别满足各自的耐久性要求;可靠性是指产品在规定条件和规定时间内产品可能完成规定功能(可靠的/存活),可能完不成规定功能(不可靠的/失效),因此:可靠度是产品在规定条件,规定时间内,完成规定功能的概率。为了使汽车产品具有需要的工作寿命和可靠性,行业内已经广泛采用了一套设计、分析和试验的流程。
既然这次世界纪录是验证发动机的可靠性,我们就以可靠性试验和耐久试验来展开分析。
首先科普一下,关于汽车发动机的可靠性试验方法是有国标的,即GBT 19055。这套标准规定了汽车发动机在台架上整机进行的可靠性试验方法,包括负荷试验、冷热冲击试验和可靠性评定等多个规范。
根据国标中关于可靠性试验的要求,最大总质量3500KG以下仅需测试400小时的交变负荷(油门全开和全闭交替)和200小时的冷热冲击,而这次蓝鲸的挑战则是5500转以上连续200小时+的运行(当然荷载有别,这个有争议,但是依然算不上容易),这更趋近于是在验证发动机的耐久性。
那么一般车企是如何对发动机进行测试的?
一台发动机首先由产品开发部门进行研发,然后交由开发实验室负责做相应的数据试验,接着进行样机生产,之后是可靠性实验室进行试验。
从可靠性的角度出发,整车的可靠性取决于系统、子系统和零件的可靠性,为了保证整车能够达到足够的可靠性,每个系统和零件也必须进行相应的耐久性试验,一般整车可靠性<系统可靠性<零件可靠性。
让我们更深层次的进行探讨,关于验证零部件的耐久性能,要追溯至整车的开发流程(GVDP)上。开发流程的第一个阶段是DV阶段(设计验证Design Verification),通过测试以保证设计输出满足设计输入的要求。这个阶段的测试对象是单个零部件和系统总成,所以采用的方式也是常见的台架试验。
那么说回发动机本身,会经过哪些可靠性方面的测试?
1.整车磨合测试这个顾名思义,先进行一个24小时的台架模拟,检验发动机是否有漏水、漏气、漏油、异响。
2.机油消耗测试同样是24小时的模拟实车运行,以1.5T车型为例,加入常见的SM 5W30机油4L,全负荷圈速运行1小时,放机油,称重,再将放出的机油加入发动机,减去此时的容器重量,计算出放出的加油量。重复24小时,就是最终的机油消耗量。
3.强化试验进行600小时的交变负荷试验,300小时冷热冲击,50小时全速全负荷等工况的测试(这里是预估小时数,实际每家车企的标准会有差异,但总体来说大同小异)。强化试验的目的就是验证研发阶段发动机是否足够可靠,耐久性如何。
像蓝鲸发动机这般200小时+的极限测试,达到4倍于常规的测试时间,长安还是足够自信得,设计阶段的验证也尤为重要,蓝鲸发动机可靠不可靠,自行判断。
此外,还有诸如净功率试验,外特性,负荷特性等测试就不一一赘述了。
DV阶段之后是PV阶段(产品&工艺验证Product & Process Validation),主要验证生产制造的过程和产品的状态。这个阶段的测试对象就会落实到实车上。
而测试的方法就不仅是台架测试了,还会有条件地增加试车场耐久实测和公共道路耐久和CAE分析。
在这个阶段,长安做了140万公里以上的整车耐久测试,可以说是高于行业测试的平均水平的。
开车的朋友都知道,大多数情况下,车辆能累计行驶50万公里就相当不错了,即使是出租车也不过开到80万公里而已。
那么,长安为什么需要做高于车辆设计寿命的耐久测试?
这里我们需要引入一个零件可靠性设计的重要理论:应力-强度干涉理论。
车辆的各个零部件和系统的使用寿命,取决于用车的实际使用载荷和各零部件的实际强度。
简单来说,如果想让绝大多数人都可以正常使用,那所有零部件的平均强度就要远高于用户的使用平均载荷。这就是为什么即使设计寿命只有20万公里,但实际开到40万公里仍然可以继续使用。
那么既然长安的整车耐久可以做到140万公里,那显而易见的是,其实际正常行驶里程不会低于耐久的一半。
蓝鲸到底如何,单论在测试验证的阶段,我肯定会给高分。
IT货郎 发表于 2023-11-2 19:12:08|来自:北京 | 显示全部楼层
网传,“为了进一步控制成本,福特正与其在华的合作伙伴长安汽车探讨导入蓝鲸发动机,搭载于双方合资公司——长安福特的产品上的可能性,并预计会先初装几台试验车,以测试性能。”,要知道福特的发动机常年上榜“沃德十佳发动机”。
如果一切进展顺利,那么这将是第一个使用自主品牌发动机的主流合资车品牌。
前天,长安直播了蓝鲸NE1.4T高压直喷发动机的组装过程,盖世汽车对此做了报道:
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4月17日,长安汽车于全球研发中心举行“蓝鲸密匙 解锁动力‘芯’知识”大型直播活动,首度向外界展示了蓝鲸NE1.4T高压直喷发动机的组装过程,通过专家讲解、直击高自动化发动机生产线等形式,展示了向智能出行科技公司不断转型的长安汽车在动力技术领域的不懈探索和进步成果。在直播过程中,长安汽车还首度向全网开放了全球研发中心四大核心研发实验室,从可靠性、精密性、NVH等角度全方位展示动力DNA,让外界对中国品牌在汽车最为核心的动力技术领域真实研发实力,产生了全新的认知。


通过直观呈现长安汽车蓝鲸NE1.4T高压直喷发动机的组装过程,重构用户对汽车发动机产品的价值认知,以有力事实说明蓝鲸NE系列发动机才是中国汽车用户的动力“芯”选择。
蓝鲸NE1.4T高压直喷发动机
蓝鲸NE1.4T高压直喷发动机,是蓝鲸NE动力平台下首款发动机,2019年7月搭载第二代逸动、CS35 PLUS上市。在拥有澎湃动力、越级享受、可靠安全、动感造型产品优势的逸动蓝鲸版推动下,长安逸动在2019年的车市寒冬中,延续了月均销量过万的强势表现,也一举奠定了蓝鲸NE1.4T高压直喷发动机的用户口碑。
蓝鲸NE1.4T发动机峰值功率116kW,峰值扭矩260N·m,涡轮介入早,1500转即可到达峰值扭矩,IEM缸盖集成排气歧管全国首次应用,提高暖机速度,减少排气干扰,带来更强劲、顺畅的动力体验。配合国际先进的IHI全新电子执行器废气涡轮增压器技术,大幅降低涡轮迟滞,以更快的响应速度,带来更澎湃的加速动力体验。全球首发量产Smart Phaser智能中置式液压相位调节系统,相位响应速度提升175%,动力输出响应速度提升50%。
采用博格华纳新一代静音链条、博世新一代低噪声高压油泵等10余项先进技术,达到图书馆级静谧感。科学的进气系统布置及声程差设计,使加速声音更加动感,激情与舒适兼备。优化后的怠速噪声≤38分贝,方向盘怠速振动0.41mm/s,优于同级,带来更稳定的操纵感以及良好的驾乘舒适性。


在可靠性方面,重庆总部和英国中心同步进行试验开发及可靠性验证,完成多达300余项系统级、2000余项零部件级的试验验证,同时针对我们应用的新技术、新工艺额外增加30余项验证试验。蓝鲸NE动力平台发动机都经历了超过2.5万小时的台架可靠性验证,搭载整车道路耐久累计里程超过140万公里,确保NE发动机的高质量。
蓝鲸NE动力平台最新产品——蓝鲸NE1.5T高压直喷发动机
2019年11月,在长安汽车英国研发中心动力测试基地揭幕仪式上,蓝鲸NE动力平台最新产品——蓝鲸NE1.5T高压直喷发动机全球首发亮相,这款发动机依托蓝鲸NE动力平台最先进技术,实现了最大功率130kW、最大扭矩300Nm、升扭矩200Nm/L的同级最强动力输出。


2020年3月,搭载蓝鲸NE1.5T高压直喷发动机的量产车型UNI—T全球首发亮相,并成功完成中国首个L3级自动驾驶量产体验。
UNI是长安在洞悉消费升级、技术革命等市场变化趋势后,对新时代的汽车产品发起的探索和尝试,是长安汽车在第三次创新创业背景下,对“品牌向上”和“产品高端化”的最新实践。2020年6月,UNI—T将迎来上市,届时,蓝鲸NE发动机也将为中国汽车用户带来更高品质的汽车动力体验。
蓝鲸NE动力平台工艺制造保障
重庆总部和英国中心同步进行试验开发及可靠性验证,完成多达300余项系统级、2000余项零部件级的试验验证,同时针对我们应用的新技术、新工艺额外增加30余项验证试验。蓝鲸NE动力平台发动机都经历了超过2.5万小时的台架可靠性验证,搭载整车道路耐久累计里程超过140万公里,确保NE发动机的高质量。
高效、高智能的柔性生产线模式,保证生产制造稳定。通过大数据分析模型进行趋势分析,提前判断设备运行风险、故障点及出故障时间,进行预测性、精准性维护。采用欧美先进机床制造公司的设备+桁架机械手+机器人+自动物流提供构成的自动化生产线,有效保证整机质量及装配一致性要求。构建生产线QG&EP&MP质量控制标准,实现生产过程的检测、监视、防错、追溯,全面保证制造过程质量。数据采集监督发动机生产过程,全面覆盖生产线关重工位,通过大数据分析发动机质量趋势。对发动机的性能、寿命、质量保证起到至关重要的保证作用。
agou 发表于 2023-11-2 19:12:46|来自:北京 | 显示全部楼层
纠结2.0是不是大排量的,时代变了啊…北京房价都能过六位数了,塞班都入土了好吗…
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总结一下,技术好是好,宣传不太厚道。
1.首先要弄清楚,当前的发动机平台布局逻辑。在当前这个转折的时期,主流乘用车市场对发动机的需求,只有三种。
一种是大排量,高功率的旗舰车型,最常见的是2.0T,以高性能、驾驶乐趣为主。
一种是高热效率,以TNGA为代表的机型,多为自吸,油耗极低,动力性能肯定是达不到爆炸的水平,未来这种路线多为混动而设计,长期保持在高效率点,但是动力可以由电机来弥补。
一种是家用型的,兼顾了热效率和动力性的机型,也是目前和未来几年真正走量的,常规车型的选择,常见的是1.5T。但这条路线在未来,很可能会被最先淘汰,最终走向前两条路线的两极化。
2.昨天还有人在微博和我杠,说比亚迪的38%热效率明年装车,预计下一代车型搭载,是目前增压机型里最高的,我一脸黑人问号。如之前在其他答案里所提到的,几年前全球最高的是丰田的38%,但四五年过去,如今丰田都41%了,38%还不够成为主流吗?
事实上,38%已经是当前,同时兼顾油耗和动力的第三条路线下,能够达到的主流水平了。
或者是这么说,当几年前合资们已经到达这个水准时,自主已经先后在寻找这个解决方案,并试图在2019~2020年国六、四阶段油耗法规的转折时期SOP,你早一点我晚一点,无非如此而已,大家都能同时实现这个方案,因为这已经算是比较成熟的方案了。非要说“我是自主第一”,这样的话,是没有任何意义的。
更何况,奇瑞、长安、广汽今年都已经宣布了呢,比亚迪最早也要到后年???
3.回过来说说长安的技术,为什么说技术是好的?
如期宣传所述,1250rpm就达到扭矩峰值,这是非常好的成绩,往低的想,在某些品牌车型上,怠速可能就能高达1200rpm,往高的想,常见的扭矩峰值是从1500rpm开始的。1250rpm意味着正常行驶过程中,基本上任何时候都能输出最高扭矩,加速或者超车都会更轻松。
40%热效率,也是很好的成绩。这一代增压机型,如果没有38%可以说是没有竞争力,但是最好的顶多也就是39.5%,要超过40%,必须得是路线二的高效发动机,在动力上做一些折中的。
350bar高压直喷确实和前几年比,是一个比较突破性的技术,是存在代差的技术。
而双涡道、IEM、电动泄压阀等等,都是上一代自主没有的,这一次批量应用上的,与上一代相比,确实是很大的进步。
4.既然这么好,为什么说宣传不厚道?
首先,包含双涡道、IEM在内的这些技术,都是这一代自主国六机型,都会应用到的东西,长安并不独特。当然了,后面不仅长安会这么宣传,大家都会这么宣传,用了什么技术如实说,这问题不大。
但是,蓝鲸这明明是个平台?一个平台下,有高性能的机型、有高热效率的机型,他们得到一个优点的同时,肯定是在其他方面有所牺牲的。
你把发动机A的高动力性拿出来,把发动机B的高热效率拿出来,然后说的好像是同一台机器,这不太好吧???????
热效率真的达到40%,就甭想有那么好的动力性。
相同的,1.5T的机器,1250rpm开始就扭矩峰值,还能300Nm?而且升功率才65kW???扭矩竟然上得去???就算上去了,油耗怕是收不住的,40%肯定到不了。
这说的肯定是好几台机器。
所以,不要误导不明观众。
当后续消费者发现,承诺里的鱼和熊掌,其实无法兼得的时候,会失望返回来责问,得不偿失。
5.最后,蓝鲸到底什么时候才出来?
6月只是一个动力品牌发布会,距离量产还有段时间。
这和一汽当时的品牌发布会没啥两样,每个人都可以说我们2025要L4 2030要L5,反正到时候成与不成你们都忘了,而我现在可以先赚够噱头。
当然了,蓝鲸肯定黄不了,比起智驾还是靠谱得多。
但是到底什么时候才能出来呢?
有说是三季度,但根据对标的时间,真正的主力机型还在后面,应该还有一年多。
而这一代自主机型,所谓的38%+,或者39%,在这一年多里,某些厂家早就卖开了。。。。。。
总结一下,长安的技术好是很好的,尽管自主当中算不上第一阵营,但起码没有拖后腿,还是非常争气的。要知道,有不少自主厂家至今还没有国六发动机呢,到时候咋办?只能买别人的?(我可啥都没说)。但……就是宣传确实有点过火了。

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