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窥探上汽通用13T+CVT的背后:生产、耐久与体验的综合升级

作者:澳門葡京  来源:澳門葡京娱乐  时间:2019-11-03 07:47  点击:

  伴随上汽通用同步引入新一代动力总成,1.3T+CVT组合目前已出现在该公司旗下的雪佛兰迈锐宝XL和别克威朗等车型中,全新动力总成不仅刷新了产品的驾乘体验,在同时满足国VI B和北美ULEV 50等全球最严苛排放标准之余,上汽通用还针对国VI车型给出了动力总成8年/16万公里的原厂质保。

  换言之,环保、可靠与用户体验的升维,将逐渐成为上汽通用和旗下各品牌车型的代名词,其背后无疑是自身的科技背书。

  之所以上汽通用能够为消费者提供同级罕见的超长原厂质保,根源在于研发过程中与全球各大技术中心高度统一的耐久性标准。其中第八代Ecotec 1.3T发动机累计测试里程达到了465万公里,而CVT无级变速箱则进行了4个阶段试验,累计耐久试验里程已超270万公里,覆盖了高寒、高原、高热、高湿、高腐蚀等多种环境,以及变速箱电磁阀、阀体、变扭器等各子系统。

  - 发动机全负荷耐久试验(GED):评估发动机本体和零件在整车有效使用生命周期中的近似累积应力和磨损情况。通过稳定转速与全油门加减速的交替进行,模拟整车超过24万公里全油门寿命,且除了更换机油和火花塞等常规保养外,不允许更换其他零件。

  - 发动机冷热冲击试验(GETC):检验发动机缸体、缸盖、缸盖垫片、排气系统零件及油底壳等部件,在反复热胀冷缩后的耐久性表现。通过冷却液在23⁰C-115⁰C之间8900次循环,模拟发动机从熄火或驻车升温,到正常全负荷运行的全工况。相当于整车质保15年。

  - 发动机深度热冲击试验(GDTS):在-25⁰C-115⁰C范围内完成1000次冷热冲击循环试验,考核冷却系统密封件耐久性。

  - 发动机热拉伤试验(GEHS):在125度水温和140度油温状态下,运行三个小时,评估发动机活塞和汽缸套、轴瓦和轴颈之间的磨合特性。

  - 发动机冷拉伤试验(GCSD):在-29⁰C极低气温下反复启停,并运行到油温65⁰C停机后对各零件的累积影响,从而检验在寒冷地区冬季用车的可靠耐久性。

  - 发动机部分负荷低速耐久试验(GLSD):模拟用户在早晚高峰堵车持续低转速轻负荷的用车场景,以及怠速、部分负荷与停机三种工况,测试正时系统和曲轴箱在长期润滑较差环境下的工作状态,且一个循环为8小时,共进行257个循环。

  - 发动机全负荷低速耐久试验(LS-GED):模拟重载爬坡长期低速全负荷场景,由于发动机转速在2500-3000rpm时,气门与气门座之间磨损加剧,通过600-950个循环,充分验证发动机气门零件的低速耐久性能。

  - 发动机启停耐久试验(Start&Stop):35万次“启动-怠速-2000rpm-怠速-停机”循环试验,充分验证发动机在反复启停工况下的耐久性能。

  从发动机测试项目中不难看出,“1.3T”不仅要面对极端环境考验,测试内容则是对标整车24万公里和15年等更高水平。需要说明的是,部分测试项目是以早晚高峰拥堵、反复启停、长期怠速状态等国内特殊工况为背景展开的,也就更符合中国用户的使用场景。

  结合24万公里台架测试后的发动机拆解部件来看,依旧清晰的气缸内珩磨纹,仍可为气缸提供充足的润滑。同时上汽通用的工作人员表示,如果完成测试的发动机动力损耗超过10%,意味着通用将对内部结构与相应零件进行优化。

  - 零部件耐久试验:包括电磁阀总成、阀体总成、变扭器总成、壳体总成、齿轮总成、离合器总成、油泵总成、差速器总成和驻车系统九大部分几百项试验。

  - 锥轮链条系统耐久试验:包括锥轮链条总成耐久、锥轮极限夹紧力、锥轮极限磨损、链条耐久、链条极限抗拉等试验项目。有别于量产车的240Nm峰值扭矩,变速箱在测试过程中输入扭矩达325Nm,从项目开发到最终量产,要完成共89项264台次试验。

  - 变速箱整机耐久试验:在车内乘员与后备箱均满载的状态下,对前进挡、前进挡加强、倒挡和特殊换挡四个类别,进行不间断高强度负荷试验。仅前进挡和前进挡加强试验,单次循环模仿0km/h-200km/h全油门加速、161km/h-0km/h急减速的高负荷。每台变速箱需完成18000次循环试验,累计测试18台变速箱整机。

  - 速比验证实验:过程中从最小到最大再到最小速比,扫描到每一个会用到的速比,验证实际速比与需求值的贴合度。

  - 变速箱整车耐久试验:变速箱装车后,将经历极寒、极热、高原、城市工况,以及针对链轮链条的18种苛刻工况专项试验。

  与发动机测试相似,对变速箱耐久性的实验遵循“零部件的试验强度高于整机试验强度”、“整机试验强度高于整车试验强度”两大原则。也就是说,变速箱的“理论”可承受强度,大于商品车生命周期的累计值,这便是上汽通用能够提供动力总成8年/16万公里原厂质保的信心所在。

  除了发动机与变速箱硬件本身需要通过超出使用范围的考核外,在零部件生产与加工过程中的品控,也是保证产品可靠性的关键。加之当下正向工业4.0过渡,智能设备的工作效率和稳定性逐渐达到甚至超越人工水平,“智能网联”已从产品蔓延至生产制造。以CVT无级变速箱生产基地为例:

  1、借助七轴机器人的力反馈装置,装配齿轮时可通过爪尖轻微的压力变化,与自身姿态、力度的改变,寻找齿轮咬合的缝隙并完成智能装配;

  2、在生产前端,毛坯自动上料系统与3D相机识别技术结合,通过立体空间识别能力判断零件位置并准确抓取,同步提升了自动化程度和整个过程的可靠性;

  3、下线台全自动粗糙度测量仪,将对零件进行360度全方位测量,测量最高精度达到了0.0012mm,测量速度提高30%;

  4、变速箱阀芯与阀体,借助14个工业级摄像头,实现了二者的最佳配对,并将容错范围从0.013-0.041mm降低至0.013-0.027mm,提升了产品性能与一致性。

  与此同时,物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的应用,在提升物流和仓储效率之余,智能化管理也做到了对生产设备的实时监控,不仅让相关人员可在设备出现故障前进行干预,高效提供解决方案并支持与专家的远程视频介入。同时各系统间的互联互通,还能够实时产出数字化表格,进行风险预警,推进效率与品控升级。

  此外,在参观变速箱工厂的同时,车云菌也注意到,虽然该装配线自动化率达到了自动化率达到68.3%,但核心部件的最终把关仍由人工完成,从而最大限度规避缺陷产品进入下一阶段。需要说明的是,智能机器人的集成应用方案、内核语言开发等,均由上汽通用自行完成。未来,上汽通用还将依靠5G和人工智能等技术,实现对零件表面缺陷与划伤的智能识别。

  在车云菌看来,反馈至产品层,上汽通用新一代动力总成在节能减排、强化耐久性和优化驾驶体验三方面是同步进行的。得益于1.3T发动机与CVT变速箱采用同步正向开发策略,前者增加的ATM主动热管理技术,不仅可在冷启动时,优先将冷却液集中在缸盖处,利用排气的热量加速暖机,同时会引出“支流”进入变速箱内的层叠式换热器,为变速箱油升温保证其流动性,缩小低温对驾驶体验的影响,也对发动机、变速箱的硬件进行了保护。

  作为发动机和变速箱“交互”的核心,对扭矩的精确响应,也是二者同步开发的优势。结合实际体验,240Nm峰值扭矩在1500rpm之后悉数登场,随叫随到的动力响应,赋予了威朗更加轻快的加速体验。归功于油门踏板输入的需求量,与发动机输出扭矩的高度吻合,从松油门滑行时小速比压低发动机转速,到踩下油门踏板切换速比提升动力输出,整个过程迅速且平顺。只是在达到峰值扭矩之前,动力与油门深度的线性程度仍有提升空间,需要驾驶员对右脚力度精细掌控。

  发动机与变速箱释放扭矩的一致性,还有助于削减液力变矩器的响应时间差,对应实际场景,威朗在陡坡再起步时能够最大程度规避“溜车”现象。当然,带有三级长行程减振器的液力变矩器,与时速10km/h之后即可“结合”的锁止离合器,也让该CVT变速箱同时兼顾了NVH与油耗表现。

  至于整车隔音与NVH,就威朗而言,在振动抑制方面其与采用四缸的车型差异不大,非全油门状态下,也无需刻意增加导航或多媒体音量掩盖发动机的喧嚣。除了平衡轴、油轨声学罩、静音化平衡链等技术的应用外,发动机与车身的连接件同样是“缓震”关键要素。

  值得一提的是,该连接件同属上汽通用整车耐久性测试的一部分,且是非常规保养损耗件。在车云菌与厂方人员的交流中获知,虽然根据品牌与产品定位,隔音棉等材料用量会有一定差异,但重要部件(比如发动机与车身连接件)是保持一致的。换言之,保证NVH与静音性的长效,也是产品能否通过耐久测试的参考项。

  伴随以1.3T三缸发动机+CVT组合为首的新一代动力总成投放市场,上汽通用旗下车型不仅将全面满足海内外最严排放法规,通过高标准且融合地区市场用车环境的测试与智能化生产,其品控与长期使用的耐久性也将迎来高光时刻。

  反观产品层,全新动力总成在燃油经济性与驾驶感受等方面的优化,也增强了车型的产品力,而中期改款的威朗、昂科拉GX等已投放市场,上汽通用的科技实力将在稳定性等诸多用户体验前相关的领域中铺展。

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