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赵福成:吉利三缸发动机静音效果与四缸发动机持平

2018-07-09 16:13出处:V讯网 [原创]责编:田大鹏

  7月9日,由寰球汽车主办的“燃Ÿ力量”汽车动力发展趋势高峰论坛在京召开。多位内燃机领域权威专家汇聚一堂,通过解读汽车动力的新技术,分析汽车动力未来的发展趋势。

  在《中国制造2025》中,中国将“节能与新能源汽车”作为重点领域发展突破。与此同时,“国六”排放标准、“双积分”政策、第四阶段燃油限制标准等产业政策即将陆续实施,上述严格的标准表明了中国要走节能减排之路的决心。

  在节能环保的大背景下,汽车动力如何应对排放及燃油消耗的限制?动力产品的性能如何提升?如何进一步挖掘混合动力、涡轮增压、自然吸气和三缸机发展的潜力成为了与会专家讨论的焦点问题。

  吉利动力总成研究院副院长赵福成认为,在2050年之前,广义内燃机仍然会占市场60%左右份额。内燃机仍将有较强的生命力,但电气化程度将逐渐加深。未来动力路线将是传统动力加微混48伏,强混HEV及插电混动PHEV,以及增程式动力REV,还有燃料电池和纯电动。对于三缸机的缺点,吉利采用13项行业先进技术,包括高效燃烧系统,200bar顶置高压喷油系统,减振平衡轴,CPA双质量飞轮,非对称可变排量机油泵等。同时,对十二个关键零部件进行了NVH专项优化。这些技术的叠加应用,使三缸机几乎达到了四缸机的效果水平。从而颠覆了所有客户对三缸机振的感觉。

  以下是吉利动力总成研究院副院长赵福成的演讲实录:

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  尊敬的行业专家,尊敬的各位同仁及媒体朋友,大家下午好。我是来自于吉利汽车集团动力总成研究院赵福成,下面由我为大家介绍吉利汽车集团动力总成发展趋势。正式开始之前给大家简要介绍一下浙江吉利控股集团。浙江吉利控股集团始建于1986年,1997年进入汽车行业,已经连续六年进入世界五百强,全球建有四大研发中心、四大造型中心,工程技术人员超过了两万人,在动力的研发人员也超过了两千人。2017年整车销售124.7万辆,自主品牌销量第一,国内市场排名第五。

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  吉利控股集团的大事记介绍,2010年,我们百分百收购了沃尔沃汽车,2013年,百分百收购了英国锰铜,2017年,我们分别购买了宝腾49.9%的股份,以及路特斯51%的股份,同时收购沃尔沃集团8.2%股份,成为沃尔沃集团第一大股东。今年上半年我们又收购了德国戴姆勒9.69%股份,成为戴姆勒第一大股东。

  从这一页大家可以看到浙江吉利控股集团的组织架构情况,浙江吉利控股集团包括吉利汽车集团、沃尔沃汽车集团、吉利商用车集团、吉利集团新业务及铭泰集团。我所在的吉利汽车集团动力总成研究院,分别服务于吉利汽车集团和吉利商用车集团的整车品牌,其中吉利汽车集团包括吉利、领克、宝腾,路特斯四大品牌,同时我们也对沃尔沃汽车集团提供一些技术支持。

  我的正式报告分以下四个部分:

  首先关于全球汽车发展趋势,刚才各位行业专家也已经在做了比较详细的阐述,我在这里还是跟大家分享一下吉利汽车集团对这方面的看法,总体观点基本上是一致的,随着各国排放及油耗法规的逐年加严,对传统内燃机提出了更高的要求。

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  这一页可以看到,部分国际知名的咨询机构对传统内燃机及整个汽车行业2025年前的预测,传统内燃机在2025年之前仍然会占主导地位。同时在帅教授的PPT里面也展示了这样的资料:在国际能源署的预测里可以看到2050年前广义内燃机仍然会占60%左右的份额。而我所提到的广义内燃机,指的是适应未来混合动力的需求的内燃机。我们坚信,未来内燃机仍有较强的生命力,但电气化程度也将逐渐加深。那么应对法律法规的苛刻要求,电气化是必然趋势。全球车企应对的技术、路线的选择,基本可概括为:传统动力加微混48V、强混HEV、插电混动PHEV,以及增程式REV,还有燃料电池和纯电动。

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  然后在这里,跟大家简要介绍领克汽车的应对策略:首先领克汽车对以上所有路线都有相关的技术储备,在传统内燃机方面,2017年我们陆续推出了搭载内燃机的车型,包括领克01、02,从对比表格可以看到,02车型不管是在油耗还是动力加速性都有非常好的表现,对此可参考我们与德国知名品牌的对比。

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  然后是我们的微混、即48V系统,领克汽车会在明年推向市场,由于车型还在开发过程中,相关的参数还不便对外发布,我大概的说一下,油耗小于6升,且这个系统吉利汽车集团其他品牌已经推向了市场,就是我们的博瑞GE。

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  同时领克汽车也将在明年推出高压混动系统 —— 该系统将搭载我们1.5L增压专用的米勒发动机,此车型预计明年发布,油耗预测应该是远远小于5升。从油耗和动力性的对比图可以看出,我们相信领克HEV会有非常好的未来。同时,上个月领克也推出了插电混动版本,油耗为1.7升,百公里加速是7.5秒。领克汽车未来也将推出增程式及纯电动车型,我在这里不做过多赘述,以上是领克汽车在满足未来法律法规要求所采用的一些技术应对措施。

  接下来,要跟大家分享的第三个方面内容是领克汽车的发动机 —— 如何用一个平台发动机来去应对不同整车的需求?吉利汽车集团给出的答案就是Drive-E平台,从这页PPT展示内容可以看到,Drive-E平台发动机有多个版本,其中有三缸1.5L发动机和2.0L四缸发动机,一会儿沃尔沃的同事会为大家解析2.0L四缸发动机的技术,在这里我着重分享1.5L Drive-E GEP3发动机。GEP3 1.5TD Base机型是我们在2013年与沃尔沃联合开发的基础版本发动机,在此基础之上,吉利汽车集团动力院又开发了系列变型机:有微混专用的BSG发动机,强混专用的米勒发动机,还有插电混动专用发动机,以及增程专用高热效率发动机,我们已经做到了39%热效率的增程专用发动机,在不久的将来我们将推出41%的增程式专用发动机。同时为了满足不同燃料市场及吉利汽车集团其他品牌的需求,我们也同步开发了1.5L自然吸气发动机和灵活燃料发动机,如甲醇、乙醇燃料我们都有开发,整个平台发动机的零部件通用化率达到了90%。下面我重点对这款基础机型1.5TD Base进行介绍。

  这是一款全新的三缸全铝发动机,可以使用92号及以上燃油,排放达到国六b标准,升功率、升扭矩与竞品相比均处于行业领先地位。我们采用了13项行业内最先进的技术,如:高效燃烧系统,200bar顶置高压喷油系统,减振平衡轴,CPA双质量飞轮,非对称可变排量机油泵等。这些好处刚才行业专家也有所介绍,我在这里简要介绍这款发动机的优势。首先是轻量化、低摩擦,因为是三缸的设计,摩擦损失降低了10%,高面容比的设计使它的散热损失减少。另外三缸机本来就轻,同时我们又进行了大量的零部件轻量化设计,所以整机重量非常轻有利于节油。第二个特点就是动力强劲,低速响应快,因为三缸的设计排气干涉较小,又运用了低惯量的涡轮增压,可直观的感受到低速扭矩高、响应快。还有我们应用了中置直喷系统,整体提升了热效率,动力输出较传统发动机提升20%。第三个优势就是它体积小、便于布置。从图上可以看出,我们同一平台的三缸和四缸尺寸上有超过了一百毫米的缩减,我们与市场主流同排量发动机在布置上对比也有很大优势。

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  市场上有舆论质疑三缸机干了四缸的活,简单地认为三缸机的可靠性会比较差。从专业的角度回答,这个问题完全是不存在的,因为我们三缸机和四缸机是完全一致的验证标准,同时因为浙江吉利控股集团基本上所有的品牌都应用这款发动机,我们在众多车型上、进行了大量的可靠性验证。我们有超过两百三十台的整车跑过可靠性路试验证,总里程超过了一千两百万公里,同时台架上我们跑了超过五万小时的耐久试验。所以领克才有底气发布终身质保的售后政策,我们整机的寿命可达到15年35万公里。

  说到三缸发动机不可回避的话题,就是它NVH的表现。

  一辆整车NVH的研发过程异常复杂,它是一个系统工程,需要考虑许多方面,包括整车车身的密闭设计、车身设计、悬置设计等,在整车方面我不做过多阐述。打铁还需自身硬,NVH源头是动力总成系统。下面我重点介绍一下这款发动机独特的NVH设计。

  首先,我们严格遵循正向的NVH开发流程,从客户需求出发进行一系列目标分解,然后进行一系列仿真分析,再去优化我们的设计以及进行试验验证,如此反复多轮次的进行优化,同时我们吉利汽车集团也拥有全球最先进的NVH试验室,欢迎在座各位到杭州湾进行参观。

  基于以上的正向开发流程及反复验证,我们对这款发动机的十二个关键零部件进行了NVH专项优化,从结构件的模态优化,到超静音皮带、非正圆齿轮VVT、四钟摆式双质量飞轮、减振平衡轴、静音减振曲轴皮带轮、静音高压油泵、自减振喷油器的设计应用,发动机NVH强相关零部件全覆盖。

  下面,我举两个具体的例子:第一个是带CPA的四钟摆式飞轮设计,从屏幕上的动图可以看出,CPA应用使得振动减少非常明显,当然了,这样一个设计并不是简单的技术应用,实际上需要做大量的数据分析,并且根据不同的整车开发去开发不同组别的减振器,这个技术有效降低了扭振振幅达96%。消除振动的另外一个技术是平衡轴,两种技术的叠加会颠覆所有的客户对三缸机振的感觉。

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  第二个例子也是非常典型的,我们在低速或是怠速行驶过程中,只要你的车采用了正时皮带设计,或多或少会听到一些咕咕声,这种声音大部分来自正时皮带。为了解决这个问题,我们也是做了大量的仿真及试验的工作,整个过程中,我们开发了十五种不同的正时皮带并进行了持续的优化。我们知道皮带工作环境温度范围非常广,例如当工作环境温度达到一百度时,皮带NVH的性能较常温时有较大的差异,因此开发过程必须考虑不同环境影响因素。同时我们采用了非正圆齿轮VVT设计,两个技术叠加去除了皮带的咕咕声,也同时提升了正时皮带的寿命。

  最后我们看一下NVH的测试对比数据,黄线和白线之间是市场上对标的四缸NVH数据库,领克三缸机的表现在中间位置,也就是四缸机NVH表现水平的中等水平;对标某德系三缸机,总体水平相当,但我们在低速和高速工况略占优势,2~3个分贝,因为一般正常驾驶过程中发动机使用更多的是两千五百转左右的转速,所以领克发动机的NVH表现更有优势。

  以上是我对领克动力的介绍,最后是本次报告的总结。

  我们认为2050年之前,广义内燃机仍将占据汽车市场较大份额。电气化将是未来主流,内燃机将迎来新的机遇,新三缸发动机将会被更多主流车企应用。在这里可以看到最新一期2018年国际发动机评选结果,2L以下排量的获奖发动机全部是三缸。领克汽车将持续采用电气化、平台化策略,开发下一代更高效率的混动系统。


责任编辑:田大鹏 
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赵福成:吉利三缸发动机静音效果与四缸发动机持平

2018-07-09 出处:V讯网 [原创] 责编:田大鹏

  7月9日,由寰球汽车主办的“燃Ÿ力量”汽车动力发展趋势高峰论坛在京召开。多位内燃机领域权威专家汇聚一堂,通过解读汽车动力的新技术,分析汽车动力未来的发展趋势。

  在《中国制造2025》中,中国将“节能与新能源汽车”作为重点领域发展突破。与此同时,“国六”排放标准、“双积分”政策、第四阶段燃油限制标准等产业政策即将陆续实施,上述严格的标准表明了中国要走节能减排之路的决心。

  在节能环保的大背景下,汽车动力如何应对排放及燃油消耗的限制?动力产品的性能如何提升?如何进一步挖掘混合动力、涡轮增压、自然吸气和三缸机发展的潜力成为了与会专家讨论的焦点问题。

  吉利动力总成研究院副院长赵福成认为,在2050年之前,广义内燃机仍然会占市场60%左右份额。内燃机仍将有较强的生命力,但电气化程度将逐渐加深。未来动力路线将是传统动力加微混48伏,强混HEV及插电混动PHEV,以及增程式动力REV,还有燃料电池和纯电动。对于三缸机的缺点,吉利采用13项行业先进技术,包括高效燃烧系统,200bar顶置高压喷油系统,减振平衡轴,CPA双质量飞轮,非对称可变排量机油泵等。同时,对十二个关键零部件进行了NVH专项优化。这些技术的叠加应用,使三缸机几乎达到了四缸机的效果水平。从而颠覆了所有客户对三缸机振的感觉。

  以下是吉利动力总成研究院副院长赵福成的演讲实录:

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  尊敬的行业专家,尊敬的各位同仁及媒体朋友,大家下午好。我是来自于吉利汽车集团动力总成研究院赵福成,下面由我为大家介绍吉利汽车集团动力总成发展趋势。正式开始之前给大家简要介绍一下浙江吉利控股集团。浙江吉利控股集团始建于1986年,1997年进入汽车行业,已经连续六年进入世界五百强,全球建有四大研发中心、四大造型中心,工程技术人员超过了两万人,在动力的研发人员也超过了两千人。2017年整车销售124.7万辆,自主品牌销量第一,国内市场排名第五。

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  吉利控股集团的大事记介绍,2010年,我们百分百收购了沃尔沃汽车,2013年,百分百收购了英国锰铜,2017年,我们分别购买了宝腾49.9%的股份,以及路特斯51%的股份,同时收购沃尔沃集团8.2%股份,成为沃尔沃集团第一大股东。今年上半年我们又收购了德国戴姆勒9.69%股份,成为戴姆勒第一大股东。

  从这一页大家可以看到浙江吉利控股集团的组织架构情况,浙江吉利控股集团包括吉利汽车集团、沃尔沃汽车集团、吉利商用车集团、吉利集团新业务及铭泰集团。我所在的吉利汽车集团动力总成研究院,分别服务于吉利汽车集团和吉利商用车集团的整车品牌,其中吉利汽车集团包括吉利、领克、宝腾,路特斯四大品牌,同时我们也对沃尔沃汽车集团提供一些技术支持。

  我的正式报告分以下四个部分:

  首先关于全球汽车发展趋势,刚才各位行业专家也已经在做了比较详细的阐述,我在这里还是跟大家分享一下吉利汽车集团对这方面的看法,总体观点基本上是一致的,随着各国排放及油耗法规的逐年加严,对传统内燃机提出了更高的要求。

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  这一页可以看到,部分国际知名的咨询机构对传统内燃机及整个汽车行业2025年前的预测,传统内燃机在2025年之前仍然会占主导地位。同时在帅教授的PPT里面也展示了这样的资料:在国际能源署的预测里可以看到2050年前广义内燃机仍然会占60%左右的份额。而我所提到的广义内燃机,指的是适应未来混合动力的需求的内燃机。我们坚信,未来内燃机仍有较强的生命力,但电气化程度也将逐渐加深。那么应对法律法规的苛刻要求,电气化是必然趋势。全球车企应对的技术、路线的选择,基本可概括为:传统动力加微混48V、强混HEV、插电混动PHEV,以及增程式REV,还有燃料电池和纯电动。

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  然后在这里,跟大家简要介绍领克汽车的应对策略:首先领克汽车对以上所有路线都有相关的技术储备,在传统内燃机方面,2017年我们陆续推出了搭载内燃机的车型,包括领克01、02,从对比表格可以看到,02车型不管是在油耗还是动力加速性都有非常好的表现,对此可参考我们与德国知名品牌的对比。

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  然后是我们的微混、即48V系统,领克汽车会在明年推向市场,由于车型还在开发过程中,相关的参数还不便对外发布,我大概的说一下,油耗小于6升,且这个系统吉利汽车集团其他品牌已经推向了市场,就是我们的博瑞GE。

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  同时领克汽车也将在明年推出高压混动系统 —— 该系统将搭载我们1.5L增压专用的米勒发动机,此车型预计明年发布,油耗预测应该是远远小于5升。从油耗和动力性的对比图可以看出,我们相信领克HEV会有非常好的未来。同时,上个月领克也推出了插电混动版本,油耗为1.7升,百公里加速是7.5秒。领克汽车未来也将推出增程式及纯电动车型,我在这里不做过多赘述,以上是领克汽车在满足未来法律法规要求所采用的一些技术应对措施。

  接下来,要跟大家分享的第三个方面内容是领克汽车的发动机 —— 如何用一个平台发动机来去应对不同整车的需求?吉利汽车集团给出的答案就是Drive-E平台,从这页PPT展示内容可以看到,Drive-E平台发动机有多个版本,其中有三缸1.5L发动机和2.0L四缸发动机,一会儿沃尔沃的同事会为大家解析2.0L四缸发动机的技术,在这里我着重分享1.5L Drive-E GEP3发动机。GEP3 1.5TD Base机型是我们在2013年与沃尔沃联合开发的基础版本发动机,在此基础之上,吉利汽车集团动力院又开发了系列变型机:有微混专用的BSG发动机,强混专用的米勒发动机,还有插电混动专用发动机,以及增程专用高热效率发动机,我们已经做到了39%热效率的增程专用发动机,在不久的将来我们将推出41%的增程式专用发动机。同时为了满足不同燃料市场及吉利汽车集团其他品牌的需求,我们也同步开发了1.5L自然吸气发动机和灵活燃料发动机,如甲醇、乙醇燃料我们都有开发,整个平台发动机的零部件通用化率达到了90%。下面我重点对这款基础机型1.5TD Base进行介绍。

  这是一款全新的三缸全铝发动机,可以使用92号及以上燃油,排放达到国六b标准,升功率、升扭矩与竞品相比均处于行业领先地位。我们采用了13项行业内最先进的技术,如:高效燃烧系统,200bar顶置高压喷油系统,减振平衡轴,CPA双质量飞轮,非对称可变排量机油泵等。这些好处刚才行业专家也有所介绍,我在这里简要介绍这款发动机的优势。首先是轻量化、低摩擦,因为是三缸的设计,摩擦损失降低了10%,高面容比的设计使它的散热损失减少。另外三缸机本来就轻,同时我们又进行了大量的零部件轻量化设计,所以整机重量非常轻有利于节油。第二个特点就是动力强劲,低速响应快,因为三缸的设计排气干涉较小,又运用了低惯量的涡轮增压,可直观的感受到低速扭矩高、响应快。还有我们应用了中置直喷系统,整体提升了热效率,动力输出较传统发动机提升20%。第三个优势就是它体积小、便于布置。从图上可以看出,我们同一平台的三缸和四缸尺寸上有超过了一百毫米的缩减,我们与市场主流同排量发动机在布置上对比也有很大优势。

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  市场上有舆论质疑三缸机干了四缸的活,简单地认为三缸机的可靠性会比较差。从专业的角度回答,这个问题完全是不存在的,因为我们三缸机和四缸机是完全一致的验证标准,同时因为浙江吉利控股集团基本上所有的品牌都应用这款发动机,我们在众多车型上、进行了大量的可靠性验证。我们有超过两百三十台的整车跑过可靠性路试验证,总里程超过了一千两百万公里,同时台架上我们跑了超过五万小时的耐久试验。所以领克才有底气发布终身质保的售后政策,我们整机的寿命可达到15年35万公里。

  说到三缸发动机不可回避的话题,就是它NVH的表现。

  一辆整车NVH的研发过程异常复杂,它是一个系统工程,需要考虑许多方面,包括整车车身的密闭设计、车身设计、悬置设计等,在整车方面我不做过多阐述。打铁还需自身硬,NVH源头是动力总成系统。下面我重点介绍一下这款发动机独特的NVH设计。

  首先,我们严格遵循正向的NVH开发流程,从客户需求出发进行一系列目标分解,然后进行一系列仿真分析,再去优化我们的设计以及进行试验验证,如此反复多轮次的进行优化,同时我们吉利汽车集团也拥有全球最先进的NVH试验室,欢迎在座各位到杭州湾进行参观。

  基于以上的正向开发流程及反复验证,我们对这款发动机的十二个关键零部件进行了NVH专项优化,从结构件的模态优化,到超静音皮带、非正圆齿轮VVT、四钟摆式双质量飞轮、减振平衡轴、静音减振曲轴皮带轮、静音高压油泵、自减振喷油器的设计应用,发动机NVH强相关零部件全覆盖。

  下面,我举两个具体的例子:第一个是带CPA的四钟摆式飞轮设计,从屏幕上的动图可以看出,CPA应用使得振动减少非常明显,当然了,这样一个设计并不是简单的技术应用,实际上需要做大量的数据分析,并且根据不同的整车开发去开发不同组别的减振器,这个技术有效降低了扭振振幅达96%。消除振动的另外一个技术是平衡轴,两种技术的叠加会颠覆所有的客户对三缸机振的感觉。

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  第二个例子也是非常典型的,我们在低速或是怠速行驶过程中,只要你的车采用了正时皮带设计,或多或少会听到一些咕咕声,这种声音大部分来自正时皮带。为了解决这个问题,我们也是做了大量的仿真及试验的工作,整个过程中,我们开发了十五种不同的正时皮带并进行了持续的优化。我们知道皮带工作环境温度范围非常广,例如当工作环境温度达到一百度时,皮带NVH的性能较常温时有较大的差异,因此开发过程必须考虑不同环境影响因素。同时我们采用了非正圆齿轮VVT设计,两个技术叠加去除了皮带的咕咕声,也同时提升了正时皮带的寿命。

  最后我们看一下NVH的测试对比数据,黄线和白线之间是市场上对标的四缸NVH数据库,领克三缸机的表现在中间位置,也就是四缸机NVH表现水平的中等水平;对标某德系三缸机,总体水平相当,但我们在低速和高速工况略占优势,2~3个分贝,因为一般正常驾驶过程中发动机使用更多的是两千五百转左右的转速,所以领克发动机的NVH表现更有优势。

  以上是我对领克动力的介绍,最后是本次报告的总结。

  我们认为2050年之前,广义内燃机仍将占据汽车市场较大份额。电气化将是未来主流,内燃机将迎来新的机遇,新三缸发动机将会被更多主流车企应用。在这里可以看到最新一期2018年国际发动机评选结果,2L以下排量的获奖发动机全部是三缸。领克汽车将持续采用电气化、平台化策略,开发下一代更高效率的混动系统。