有哪些看似轻描淡写实则了不起的事情

有哪些看似轻描淡写实则了不起的事情

就在前几天我受邀参加了长城的一个发动机和变速器的发布会，我相信发布会结束后大家看到的绝大多数报道都是新闻通稿，我在发布会完全结束后，和外籍专家聊了很久，直到我一抬头才发现除了外籍专业和翻译，其他所有的人都没有了，所以这篇文章里面可能有很多新闻通稿中没有提到的信息点，来自于独家采访信息，这些信息点有助于我们对长城接下来几年的发动机和变速器总成有一个简单的了解，也对长城现在的技术水平有一个简单的了解，我先用一个词来形容，那就是未来可期。

中国发动机的现状

最近十年，中国品牌的汽车在外观造型设计和内饰方面的进步有目共睹，就在前几天我还说，北美市场的沃德十佳内饰真应该把中国市场销售的车型也算进去，估计排行榜得来一次彻底洗牌，但是通常情况下，人们认为汽车的外观内饰还有配置的提升其实技术难度并不高，这方面的难点在于成本的匹配。真正困扰中国汽车品牌的最大因素就是发变系统，即发动机和变速器的动力总成其中还包括发动机管控软件和变速器管控软件。发动机变速器也是世界顶尖汽车品牌最为核心的技术，在发动机和变速器领域保持领先是它们和其他普通汽车品牌拉开差距建立技术壁垒的重要手段。

我们可以看到，最顶尖的汽车品牌在动力总成的性能输出、燃油经济性、平顺性方面达到了一个高水平的均衡，而处于第二梯队的品牌则在输出性能方面和第一梯队保持一致，但是燃油经济性和平顺性方面稍逊，第三梯队则在油耗、输出和平顺性都更为逊色，但也保持了相对来说良好的性能，第四梯队则只能保障其中一个方面的合格或良好，放弃其它方面的性能表现，最差的则只能在可靠性方面维持良好，放弃其他所有方面的性能，这种的动力总成系统只能说能用。

技术壁垒的形成

对于顶尖汽车品牌来说，并不是一天做到这样的成就，他们也经历过各方面的问题，尤其是使用新技术后可靠性下降的问题，为了降低成本牺牲平顺性的问题，长期以来，技术壁垒一旦建立对于其他车企来说是难以逾越的，发动机和变速器技术，尤其是后者，需要大量的技术积累，需要大量的数据，需要长期大量的测试。一台优秀的发动机变速器，是由时间和大量的人力物力投资磨炼出来的。本来我们是没有什么机会的，因为技术壁垒建立的目的就是为了形成壁垒。

突围的机会

庆幸我们赶上了一个变革的时代，一个新技术层出不穷的时代，虽然不能代替全部，但是通过计算机模拟，我们可以省出大量的时间，通过电气化系统的加持，可以优化原本用机械结构很难或者很高成本解决的问题，而少量的核心技术可以通过优秀人才的引进、与顶尖供应商品牌联合研发、部分收购等方法来填补空缺，本来不可逾越的鸿沟变得可以通过努力翻越。但不管怎样，对发动机变速器如果没有根本的领悟和理解，以上都行不通，所以打铁尚需自身硬，所有的外部手段都只能解决局部问题，想要彻底突破只能依靠自身过硬的技术实力和水平，这包括完善的研发团队，扎实的基础研究，顶尖的实验室和企业战略层面充分的重视，这些缺一不可。

长城的4N20和9DCT/9HDCT到底强在哪儿

现在我们再来看7月14日我参加的长城一个小规模的活动其背后的意义有多大，这场发布会规模不大，没有把整个鸟巢包下了做个猛兽来“巢”，没有震天响的音乐，只有国人和外籍工程师的技术讲解，这次发布的新动力总成包括一套全新的发动机系列–4N20和一套新的变速器9DCT/9HDCT，就像庞大的冰山只露出一角，其下面蕴藏的强大实力，我们可以通过这次发布的技术细节来一窥一二。

我们先来聊一聊发动机，以下全是干货，如果觉得枯燥，只需要喊一声：长城牛X，然后关闭页面就可以了，但是接下来的硬货对于长城未来几年的产品有着重要的意义，所以如果关心国产车的核心技术水平到底达到何种程度了，可以耐心看完。

38.3%的发动机热效率

长城现有的发动机有GW4G15、GW4B15、GW4D20、GW4C20这几款发动机，4N20系列是全新的机型。4N20系列发动机目前有4N20和4N20A两种型号，都是2.0L排量的直喷增压汽油发动机，直列4缸布局，后者之于前者的区别在于增加了两级可变VVL，所以4N20发动机的最大功率为150kW(6000~6300r/min)，最大扭矩320N·m（1500~4000r/min），4N20A发动机的最大功率为180kW(5500~6000r/min)，最大扭矩385N·m（1750~4000r/min），两者的缸径都为82mm，行程也相同都为94.6mm，都满足国VI+Rde欧VId的排放标准，现在出现一个关键的数字，那就是热效率超过了38%，目前最顶尖的技术是丰田的DynamicForceEngine 2.5L发动机，热效率达到了40~41%，而38.3%的热效率已经超过了本田引以为傲的地球梦系列L15B发动机和大众的EA211 1.4T发动机，而后两者都是世界著名的发动机且在沃德十佳发动机上榜上有名。

长城是如何做到的呢？

4N20发动机使用何种技术来保障高热效率呢？首先，提高压缩比，4N20发动机的压缩比为12，通常情况下，提高压缩比是一个比较简单提升发动机输出的手段，但是过高的压缩比会存在爆震和早燃，即发动机进气压力温度过高，在火花塞点火之前就已经开始燃烧，过早燃烧不但不能让发动机达到正常的工作状态还会损伤发动机的结构，所以为了避免这些情况出现，就要对发动机进行优化，这种优化不是单独某一项的优化，是个系统工程，这需要对发动机有着极为透彻的理解，而且必须是正向研发的，首先需要优化燃烧系统、优化气道，增加缸内的流动性，还要优化水套设计目的是加强燃烧室的冷却，为进气降温，提升燃烧室的表面光洁度，减少燃油喷雾的乱流，通过内冷油道活塞对活塞进行冷却，防止活塞高温引燃高压油雾。使用电子水泵、电子节温器调节冷却系统温度，并通过水冷中冷器冷却进气温度，通过降低进气温度提高进气的空气密度，还有一个很重要的设定就是调整喷油策略，在爆震区域进行多次喷射，实现分层燃烧。最后使用更好的油气分离装置，减少机油进入燃烧室参与燃烧。

喷油需要更高的压力

350bar顶置喷油器最近被不少厂商提及，宝马M、兰博基尼都在使用，4N20使用的350bar与这些产品站在同一水平线上，那么提高喷油嘴压力的好处是什么呢？首先就是可以提升雾化效果，压力升高到350bar后可以让燃油雾化更好，能降低颗粒排放。同时顶置喷油嘴距离火花塞更近，容易组织油气混合物的形成和燃烧，提升燃烧的稳定性，这里还可以抑制爆震。相比侧壁喷油嘴，顶置喷油嘴可以减少气缸壁有未燃烧的油膜，即俗称的湿壁现象，减少机油的稀释。高压喷嘴的最大好处就是可以在后期的升级中实现分层燃烧。

米勒循环的优势

4N20发动机使用了米勒循环，发动机的传统奥托循环就是标准四行程，而在此基础上又衍生出了阿特金森循环、米勒循环等不同的微调，米勒循环简单来说就是在吸气冲程结束时，推迟气门的关闭，这就将吸入的混合气又“吐”出去一部分，再关闭气门，开始压缩冲程。而长城的做法是进气门早关，维持高膨胀比增加做工能力，最终目的是为了省油。提前关闭进气门可以减少进气量，减少泵气损失，降低进气温度，这也是之前提高压缩比后的一种弥补措施，目的仍然是为了减少爆震。

更低的摩擦损耗

发动机是零部件往复运转的机械，所以注定会有机械磨损，那么降低摩擦是发动机提升效率，降低油耗的必经之路，4N20也不例外，通过曲轴偏心设计，主轴颈由59减小到52降低额外震动带来的摩擦。通过使用球轴承底置平衡轴，低张力+DLC涂层活塞环来降低零件间的直接摩擦，非对称活塞+裙部石墨涂层来降低活塞自身的震动与摩擦。使用6.25静音正时链条实现低摩擦正时系统。等等措施，最终让4N20的发动机整机摩擦功相比国内同排量产品降低5%。而4N20发动机使用的润滑油标号也为0W-20这种低粘度机油，所有的一切都是为了减少摩擦，提升效率。

动力还要更好

除了让这台发动机拥有更好的燃油经济性和效率，还要提升发动机的输出，那么4N20在提升性能方面都做了哪些成绩呢？

首先从涡轮增压器开始，4N20系列发动机是直列4缸涡轮增压发动机，长城的发动机功率扭矩表现一直都不错，这次算是在原有的基础上进一步加强，4N20使用双流道蜗壳，压气机端的效率为76%，涡轮叶片端的效率为68%。使用电控废气阀，提高控制精度和动态响应。涡轮叶片为6大+6小，转动惯量小，加速响应快，相比长城之前的产品，涡轮增压器的转速响应提升9%，动力响应提升4%。双流道涡轮对低转速下的动力表现友好，减少推进废气流量不足时的涡轮迟滞。

发动机主体还要更轻

4N40发动机使用开式铝合金缸体，缸盖集成排气歧管，气门使用中控并充钠设计，增加成本，降低重量，提升稳定性。同时通过使用组合中空式凸轮轴、塑料进气歧管、塑料缸盖罩等等降低重量的措施，最终发动机的整机重量相比上一代机型降低了10%。这个数字我们可以理解为仅重量优化方面就把输出重量比提升了10%。

我们现在看到的优秀只是冰山一角

这套发动机有一些针对中国路况和驾驶习惯的设定，比如最佳油耗向发动机的低速小负荷区域偏移，这和欧美国家的最佳油耗设定区域是不同的，这是一台完全针对中国消费者驾驶习惯和中国路况而研发的发动机。为了这台发动机的诞生，长城一共制作了实验样机200多台，以保证发动机的可靠性。当然这台发动机可以说的点远不至于此，比如更低的排放、更优化的NVH等等，随便一个点都可以展开说很多。4N20并不是最完美的发动机，但一定是接下来几年长城引以为傲的发动机，这台发动机的综合性能表现做到了中国品牌的一流水平，甚至未来也要和合资品牌一较高下。

关于发动机我先说这么多，那么接下来我们要聊一聊的就是长城这次发布的9DCT/9HDCT变速器，这套变速器同样值得好好说一说。（未完待续）