國貨之光再發力 長城推新2.0T發動機/9DCT

[愛卡汽車 科技頻道原創]

如果倒退十年，對於一般的家用車型，我們會因為愛車使用的是東安發動機廠生產的三菱發動機，而沾沾自喜。但現在，年輕人或許早已經不知道這個工廠了。自主品牌不但在設計上百花齊放百家爭鳴，在發動機、變速器這些硬體方面，也越來越有底氣，例如今天我們要說的長城新2.0T發動機，以及9DCT/9HDCT變速器。

長城現款2.0T發動機動力表現已經出色，出於什麼原因讓他們考慮開發新的2.0T發動機（4N20系列發動機）呢？從現場交流得知，其實新款的重點並不是動力方面的提升，主要是考慮到油耗和排放，這不單單是指國內市場，同時也包括了歐洲以及北美，在這種背景下，4N20系列發動機應運而生。

既然目的明確了，工程師給出的解決方案也是系統化的。首先就是提高發動機熱效率、降低油耗。4N20系列發動機設計的壓縮比為12:1，這在同級車中算是比較高的，為了解決爆震和早燃問題，發動機使用電子水泵、電子節溫器調節冷卻系統的溫度；水冷中冷器負責冷卻進氣溫度；調整噴油策略，實現在爆震區域多次噴射。

側面噴油嘴在4N20系列發動機上改為頂置噴油器，壓力提高到350bar。頂置噴油器距離火花塞更近，更容易混合氣的形成和燃燒，提升燃燒穩定性，抑制爆震，降低油耗。

高壓噴射則可以帶來更好的霧化效果，降低顆粒排放；同時還有升級潛力，易實現分層燃。

米勒迴圈則透過進氣門早關，維持一個較高的膨脹比，以增加做功能力，降低油耗；同時還能夠有效降低泵氣損失，降低部分負荷油耗；另外減少進氣量，換降低進氣溫度，減少爆震。

降低摩擦則是對材料的精益求精，例如活塞環採用低張力+DLC塗層、使用非對稱活塞+裙部石墨塗層以及0W-20低粘度機油；同時曲軸偏心設計，還使用靜音鏈正時鏈條。

最後工程師在缸蓋上面也下了功夫，內部整合排氣歧管，可以有效減少排氣歧管的散熱量，提高增壓器廢氣能量利用率；啟動時加快暖機時間，改善啟動時燃油耗及排放；而如此緊湊的結構，也能降低重量和成本。

4N20系列發動機的增壓器完全由長城設計並製造，根據不同引數，會有2.5bar和3.2bar兩個調校。

採用雙流道渦殼，電控廢氣閥，以提高控制的精度和動態響應；6大6小全機加壓輪，改善低轉動慣量，提升加速響應性。

對於燃燒系統，4N20系列發動機減少進排氣系統阻力，為此採用了兩段式VVL，以兼顧低速扭矩和高速效能。

最後一個工程師需要考慮的便是輕量化，4N20系列發動機的缸體為鋁合金材質，氣門和凸輪軸均為中空材質，進氣歧管和缸蓋罩為塑膠，同時曲軸平衡率、軸頸最佳化、連桿杆身都得到了最佳化。最終4N20發動機整機重量同比上代機型降低了10%。

最終4N20系列發動機的引數大家可以參見下表，熱效率達到38.3%，搭載哈弗系列車型相比上代機型油耗降低5~8%。可以說目的達到了，在滿足降低油耗和排放的同時，動力表現還有小幅提升。

4N20系列發動機

接下來讓我們來看看長城汽車的這臺9DCT/9HDCT變速器。熟悉長城汽車的朋友應該對7DCT變速器非常熟悉，從2017年開始量產，7DCT變速器已經生產約150萬臺，在多款長城車型上服役，同時連續三年獲得世界十佳變速器的獎項，可以說是叫好又叫做。長城的工程師們並沒有沾沾自喜，而是透過多年積累的經驗，借鑑到9DCT變速器的研發和生產上。

那麼首先一個問題，為什麼選擇了9速這個檔位，一點個人原因是城汽車的傳動系統總工程師格哈德·亨寧先生，曾經是賓士自動變速器研發團隊的掌門人，其在9速變速器方面累計了大量的經驗；當然更多的原因是效能和燃油經濟性的綜合考慮 。

可以非常自豪的說，中國首款的這臺9DCT/9HDCT變速器，完全是自主開發生產，包括核心部件例如閥體還有離合器等。具有很高的創新性和高扭矩承受能力；具備機械和液壓概念設計和驗證能力；在軟體方面也完成了自主開發和標定測試；另外還有國人越來越重視的NVH方面，其在研發過程中，就開始注重這方面的提升。

具體來說，9DCT/9HDCT變速器在效能、體積以及成本這三個方面，有著非常出色的表現。首先說，工程師優化了同步器的結構，第一是可承受的更高的扭矩，提升了54%；第二是更緊湊的空間佈局，據悉軸向空間減少5.8mm；同時也帶來更輕量化的提升，平均重量降低2.6%。在品質方面，單擋位換擋耐久更是高達58萬次。

除了同步器，其他部件高度整合設計，更能使得結構變得緊湊，例如高度整合電子模組設計、液壓模組設計等，這些設計使這臺變速器減少了135mm。

最終我們得到的這臺9DCT/9HDCT變速器，相比之前長城使用的7DCT，搭載空間幾乎相同，承受扭矩範圍更高，更多的擋位帶來更綿密的換擋感覺和效能表現，但成本基本沒有新增。所以我們能看到，受限於發動機艙的體積，這臺9DCT/9HDCT變速器因為體積更小，可以搭載排量更大的發動機。而其他車型多是使用1.3T-1.5T這個排量區間。

最後讓我們來單獨說說長城的9HDCT變速器，這是全球首款前置前驅混動同軸P2 9HDCT變速器，其基於9DCT模組化設計，中間增加了P2模組，來負責驅動前橋，如果在後橋加入P4電機，那麼最終可以形成發動機+三電機的動力系統，這便是長城全新一代的Pi4平臺。

搭載這套動力系統的車型將擁有更短的換擋時間和響應速度，同時還有多種駕駛模式可選，包括純電動、正常、運動、舒適、能力回收、四驅、運動+，並且還設計了彈射起步模式。

P2模組擁有3個離合器模組+電機，電機採用S繞組這種更加先進的繞線方式，可產生最大功率120kW@360V，峰值扭矩330Nm。

在純電行駛時，P4電機單獨驅動；當需要更多動力時，發動機透過電動機和K0離合器啟動，協同工作； 運動+模式下，發動機和前後橋電機共同工作，動力響應將會更加出色。最終其可以實現4.77秒的百公里加速表現。

綜合比較來看，相比7DCT變速器，在WLTC工況下，9DCT可以降低7%的油耗，PHEV 9HDCT的節油效果高達70%。

編輯點評：

長城新4N20發動機+9DCT/9HDCT變速器將於年內正式投產，至於裝配的首款車型目前還處於保密階段，但不可否認，作為長城未來的明星款發動機，肯定會在很多車型上普及。而個人更期待的是9HDCT變速器的表現，因為其在節油方面的表現真的太突出了。

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