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解读吉利自主发动机:从扩缸到研发全新发动机

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发表于 2007-1-9 10:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
如果说奇瑞背后是奥地利AVL,华晨依靠德国FEV这些“大师”系出名门的话,那么,更加“草根味”十足的吉利就基本上是自学成才了。

    从479到481,逼出吉利青出于蓝

    下面我们将谈到吉利的起点其实并不太低,而且很快做到了青出于蓝而胜于蓝。但真正让吉利走上自主开发发动机道路的原因,很大程度还是来源于“被迫”的。“刚开始,吉利豪情车用的是天津丰田8A发动机。令人无法理解的是,我们卖得越多,丰田不仅不降价,反而加价。而且要先付款,也不管售后服务和索赔。……”这件事让吉利人蓦然醒悟,自主造车仅仅掌握整车技术还不够,还必须掌握核心技术及关键部件的生产技术,否则就会受制于人。组装式生产做得越大,风险就会越大。没有核心技术,企业将很难从产业高速成长中获得合理的利益,永远都是跨国公司的“打工仔”。于是,汽车的核心技术和关键部件变速器、发动机等,开始成为吉利的挑战对象。“连配套件都买不到,怎能指望别人会把核心技术卖给你?”别人不给,出路只有自己研制。

吉利的第一台1.3升发动机就是源自丰田8A的MR479Q,由于无经验、底子薄,搞了3年才成功。但是通过这款发动机的开发,研发人员把原理吃透了,后来研制1.5、1.6、1.8升发动机就快多了,现在,吉利的研发人员可以给任意一款吉利车配套发动机。比起奇瑞从单点电喷2气门引擎搞起,一开始就上4气门引擎的吉利起点相对要高些:奇瑞老480引擎1.6L的功率才65Kw,而吉利1.3L479Q引擎功率就达63Kw。一般说气门多的发动机进排气效率高,动力更强,同等条件下油耗会低一些。

 楼主| 发表于 2007-1-9 10:33 | 显示全部楼层
摸索

而就在排量为1.3L的MR479Q上,吉利已经显示了其创造力。MR479Q的最大功率/扭矩都是和丰田8A一样的,但吉利对之作了改进。在点火方式上8A采用多点同时喷射、分电器按1-3-4-2的顺序点火,燃烧效率高但分电器结构复杂,成本价格高;在德国博世公司的支持下,MR479Q的点火方式采用了多点顺序喷射、两个点火线圈按1-4-2-3的顺序点火,燃油定量控制的精度高,更为省油。且没有了分电器可降低发动机的制造成本。这款大缸径、短行程(78.7>69)的“扁桶”状引擎,是典型的高转速发动机,扭矩曲线还是比较好看的(中间有一个从3000转~5500转的较为平顺的宽平台)。可以这么讲,这款引擎对于吉利的小型车(美日、自由舰)还是够用的。



提高

    丰田8A、5A是一个系列,没想到聪明的吉利也有针对性地根据5A又开发了MR479QA。从排量为1.3L的MR479Q通过“镗缸”(注意,只是增加行程)发展到排量为1.5L的MR479QA时,吉利做出了第一次折衷,在升功率降低的同时把升扭矩显著增加,而且出现最大扭矩的转速显著提前,这样就获得了低速性能好的1.5升引擎:最大扭矩产生在3400转,在1500--6000转内扭矩保持在100Nm以上,保证了日常行车的动力。不过,由于当时的燃油控制系统配合性不太好,1.5L款的整体油耗还不是太经济:其标称的最低燃油消耗有1.3L479Q的≤259g/kWh提高到了≤279g/kWh。



就发动机工况图来看,其扭矩曲线就不那么好看了,不但倾斜度大而且不平顺,反映到实际驾驶就是发动机有两个不舒服的“共振点”一是冷车怠速有低沉的共鸣声(热车后没有),二是在120Km/H时运转声音和震动都最大(正好在最大扭矩3400转,超过130Km/H声音又小了)实际使用中在90Km/H的速度(3000转)以下算是平稳、安静的。另外,从发动机外型尺寸看,1.3L与1.6L款完全相同,吉利只在缸内做了改动,可见内部结构改变的容许度还是比较高的。就整体性能表现看,吉利初试“扩缸”,效果还不明显。
 楼主| 发表于 2007-1-9 10:39 | 显示全部楼层
创新

    当从排量为1.5L的MR479QA再次通过“镗缸”发展到排量为1.6L的MR481QA时,笔者认为吉利在发动机技术方面迈过了一大步:相对于1.3L不但扩了缸,也加了行程。别以为这里面很简单,双顶置凸轮轴每缸4气门必须精确,否则很容易造成压缩不足而影响动力。从8A到479Q,设计参数变化不大,吉利可以拿来就用;而从8A到479QA,吉利对行程的控制不是太理想,所以才有了上面不太平顺的扭矩工况。现在的481QA,同时增加了缸径和行程,如何保证点火效率就成为一大难题。而吉利出乎意料地获得了成功,进气系统的改进使最大扭矩点的转速从5200rpm降至4400rpm,从而提高了汽车的低速动力性。结果是:在采用了目前主流的双顶置凸轮轴、单缸四气门和大缸径小行程的高转速设计后,MR481QA在国产1.6排量发动机当中,可以排到中上游水平。

    改造发动机匹配新的电喷系统,要做很多实验,不但要花费很多试验费,而且周期较长,吉利下了苦功,得益于德国BOSCH公司最先进的以扭矩为主模型的M7.9.7系统EGI电喷技术的高效省油,在加装前置三元催化器、第二氧传感器等新技术手段的基础上,MR481QA(1.6L)在油耗有了不小的进展:1.6排量自由舰0~100km/h达到了加速11.5秒的成绩,90km/h仅6升的油耗也属于不错的水平。按照上表的标称,其油耗比排量更小的1.5L479QA还要低。从一个8A开始,就硬是做出了这么一整个系列的发动机,吉利还真是不错。

    技穷

    从1.6L的481QA到1.8L的481Q,吉利却走上了由盛转衰之路。为何这么讲?该系列引擎来源于大缸径、短行程的初始设计,现在吉利却愣是把这系列最后一款引擎搞成了大缸径、长行程(且行程大于缸径)的结构,所以,除了升扭矩提升外,升功率却反而降低了。作为一款排量1.8L的引擎,最大功率却仅为83.1kw,无论如何也不能说是能令人满意的。所以,笔者认为吉利从479Q开始已经基本上走到了头。还有个值得注意的现象是,按照惯例,当1.3L叫479Q,1.5L叫479QA后,应该是1.6L叫481Q,而1.8L叫481QA,现在吉利的命名却恰恰相反,可见其中一定出了什么状况。吉利应该也明白了这一点,否则不会花费大力去研究新系列的4G18了。

   
    吉利投出一颗“原子弹”
    2005年5月研发成功的JL4G18 VVT(可变气门正时)全铝发动机值得一提(如下图)。其最大功率达到102千瓦,升功率为57.2千瓦/升。


从JL4G18的命名上也可以看出,这是一款全新开发的发动机(与以往从丰田8A、5A衍生出的MR479Q、JL481Q系列引擎已经有了很大的不同)。而这款引擎及其所蕴藏的潜力,又将被善于从“挤干的橘子皮中再榨出水来”的吉利发挥到哪种地步呢?看下表,似乎土生土长的JL4G18其性能是隐隐排在都有自己新引擎的华晨和奇瑞之上的(注意,JL481Q和ACTECO2.0是NA自然吸气款,显然升功率和升扭矩不及其他使用了VVT的机型)



在没有增加涡轮增压时,华晨1.8的功率为94Kw/rpm,小于吉利JL4G18的102 Kw/rpm。当然,很遗憾的是JL4G18将压缩比提高到了10.5才实现了这一目标,这对于发动机的耐久性和油品的质量都是不小的考验,坊间有传闻这款4G18是仿造了花冠1.8VVT-i,它们的缸径/行程都是79 x 91.5。在此前泄露的资料(如下表)显示,在压缩比为10:1的情况下,同排量的“JL4G18”只实现了95Kw的功率。


但不管怎样,吉利将每年10%以上的销售收入投入到研发中,从开发过程上看,对于JL4G18是下了血本的:在该款汽油机开发中采用了塑料进气歧管、可变正时机构和高压铸造铝合金汽缸体等先进技术。这里特别要提到可变气门正时技术。发动机在高速和低速及不同负荷时,对进气的要求不同,传统的控制气门技术往往只能顾及一头,要么保证低速时的扭矩要么保证高转速时的功率输出。随着技术发展,人们试图通过对发动机更精密的电子控制兼顾到两头。所谓可变气门是根据发动机实际状况及负荷,随时调整发动机气门的开启程度,而正时技术则是指根据实际状况精密控制气门的开启时间。可变气门正时技术可以明显提高发动机功率,降低油耗,并且保证发动机在各转速都有较好的动力输出,但对油品的要求较高。

    其实,在4G18上还有一个有技术含量的可能被我们所忽略了,那就是提高压缩比所代表的稀燃技术。稀燃技术每款发动机的混合气中,空气与燃油的比例都是不同的。常见发动机的燃油与空气的比例1:20以下。稀燃技术顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低,可达1:25以上。稀燃技术的主要发展方向是提高压缩比、缸内直喷及改进点火系统三个发展方向。其最大的优势是大幅降低油耗。10.5的压缩比,加上可变气门正时,JL4G18的油耗表现应该可观。


    从“扩缸”到开发新系列,吉利走过了一段不寻常的路。日前,吉利公布了未来十年研发规划蓝图——158663ES计划,即到2010年,将推出十五款全新车型,八款发动机,六款手动变速器,六款自动变速器,三款电子无级变速器,一个油电混合动力项目和一个赛车项目。笔者发现在吉利大学和吉利工程研究院、吉利发动机研究所等地有数位中国工程院的院士存在,看样子,吉利还有可能再次“放卫星”、扔“原子弹”。
发表于 2007-1-9 10:51 | 显示全部楼层
学习了
发表于 2007-1-9 12:20 | 显示全部楼层
楼主对吉利很感兴趣嘛……
 楼主| 发表于 2007-1-9 13:12 | 显示全部楼层

呵呵,我们一家都开的吉利车的

发表于 2007-1-9 16:59 | 显示全部楼层
真是好帖子啊
阁下  字迹工整,
    文笔极佳,
    才思敏捷,
    过目不忘,
    十年寒窗,
    博学多才,
    见多识广,
    才高八斗,
    学富五车,
    文武双全,
    雄韬伟略,
    谈吐不凡,
    谈笑风声,
    高谈阔论,
    眉飞色舞,
    运筹帷幄,
    言简意赅,
    完美无缺,
    一针见血,
    远见卓识,
    义正词严,
    一气呵成,
    大显神通,
    出口成章,
    出类拔萃,
    出神入化,
    万古流芳,
    一本正经,
    一箭双雕,
    长篇大论,
    功德无量,
    力排众议,
    力挽狂澜,
    气贯长虹,
    气势磅礴,
    气吞山河,
    坚韧不拔,
    身体力行,
    空前绝后,
    视死如归,
    英姿焕发,
    奉公守法,
    艰苦奋斗,
    忠贞不渝,
    舍己为人,
    大公无私,
    一尘不染,
    一鸣惊人,
    叱诧风云,
    排山倒海,
    惊涛骇浪,
    雷霆万钧,
    惊心动魄,
    横扫千军,
    惊天动地,
    见缝插针,
    无孔不入,
    千篇一律,
    口诛笔伐,
    文从字顺,
    十全十美,
    无懈可击,
    无与伦比,
    励精图治,
    壮志凌云,
    高瞻远瞩,
    忍辱负重,
    盖世无双,
    龙飞凤舞,
    一丝不苟,
    身兼数职,
    日理万机,
    明察秋毫,
    英明果断,
    分身有术,
    孜孜不倦,
    吾等楷模
    …………
    在下对你的景仰之情有如滔滔长江之水,
    连绵不绝
    ……
    又如黄河泛滥,
    一发不可收拾
    ……
发表于 2007-1-9 20:20 | 显示全部楼层
够呛
发表于 2007-1-10 10:51 | 显示全部楼层
楼主的帖子实在是写得太好了。文笔流畅,修辞得体,深得魏晋诸朝遗风,更将唐风宋骨发扬得入木三分,能在有生之年看见楼主的这个帖子。实在是我三生之幸啊。看完楼主的这个帖子之后,我竟产生出一种无以名之的悲痛感--啊,这么好的帖子,如果将来我再也看不到了,那我该怎么办?那我该怎么办?直到我毫不犹豫地把楼主的这个帖子收藏了,我内心的那种激动才逐渐平静下来。可是我立刻想到,这么好的帖子,倘若别人看不到,那么不是浪费楼主的心血吗?经过痛苦的思想斗争,我终于下定决心,牺牲小我,奉献大我。我要拿出这帖子奉献给世人赏阅,我要把这个帖子一直往上顶,往上顶!顶到所有人都看到为止!
发表于 2007-1-10 12:25 | 显示全部楼层
呵呵   我也是吉利  我希望吉利越来越强 就象海尔  一样到时进口车就没那么牛了.象韩国一样大家都开国产车!!!!!!!!!!!!!!!!!!
发表于 2007-1-10 16:30 | 显示全部楼层

最近好像有人说,韩国人开韩国车不是因为爱国吧。

发表于 2007-1-10 16:32 | 显示全部楼层

最近好像有人说,韩国人开韩国车不是因为爱国吧。

发表于 2007-1-10 16:42 | 显示全部楼层
 在逐字逐句地看完这个帖子以后,我的心久久不能平静,震撼啊!为什么会有如此好的帖子?!我纵横网络bbs多年,自以为再也不会有任何帖子能打动我,没想到今天看到了如此精妙绝伦的这样一篇帖子。
    楼主,是你让我深深地理解了‘人外有人,天外有天’这句话。谢谢侬!
 楼主| 发表于 2007-1-11 09:49 | 显示全部楼层
原帖由 啊呜! 于 2007-1-9 12:20 发表
楼主对吉利很感兴趣嘛……


给加个精咯,辛苦一场嘛
发表于 2007-1-11 15:15 | 显示全部楼层

给加个精咯,辛苦一场?

呵呵,打劫的来了。
 楼主| 发表于 2007-1-11 17:14 | 显示全部楼层

回帖咋这么少呢?

 楼主| 发表于 2007-1-11 17:15 | 显示全部楼层

小翠加油

发表于 2007-1-11 17:18 | 显示全部楼层

怎么回事啊。

发表于 2007-1-12 08:54 | 显示全部楼层
本人阅完之后……忘了加了……对不起对不起……补上补了……
 楼主| 发表于 2007-1-12 09:15 | 显示全部楼层

呵呵,最爱斑竹

 楼主| 发表于 2007-1-12 13:42 | 显示全部楼层

斑竹还喜欢什么类型的帖子啊。

 楼主| 发表于 2007-1-12 16:46 | 显示全部楼层

啊呜! 斑竹是最好的斑竹

发表于 2007-1-13 17:05 | 显示全部楼层
天 都什么啊
发表于 2007-1-13 17:11 | 显示全部楼层
EFESARF
发表于 2007-1-13 17:17 | 显示全部楼层
yhjng
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