解读横置9DCT和4N20引擎,长城全新动力到底什么水平?

线外邦

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2020-07-16

解读横置9DCT和4N20引擎,长城全新动力到底什么水平?

曾经,对于中国自主品牌汽车而言,最为核心的三大件之中,动力总成是传统弱项,但这样的历史正在被改写。

7月14日,长城汽车宣布,世界首款横置9速湿式双离合变速箱正式诞生,与此同时,长城汽车最新一代2.0T发动机——热效率高达38.3%的4N20系列,也一并亮相,并且,这套动力总成年内就会量产装车。

解读横置9DCT和4N20引擎,长城全新动力到底什么水平?

大名鼎鼎的保时捷PDK双离合变速箱最高也才8速,长城倒腾出了9速双离合;赫赫有名的大众EA888系列2.0T发动机,最高热效率也不过37%,长城却直接干到了38.3%。

本文来详细对这套动力总成做个剖析,看看它真实实力到底如何?

世界首款横置9DCT,意义何在?

双离合变速箱的翘楚,当属保时捷,即PDK,人们戏称“跑得快”。其为纵置布局,有7速和8速两种,8DCT也就是帕拉梅拉和911跑车正在使用的那台。同样是纵置布局,讴歌“镇宅之宝”NSX还有9速双合离变速箱。

但这些高大上的8速或9速双离合变速箱,都为纵置布局,匹配纵置发动机,追求的是极致性能、提速表现。但问题是,这些变速箱只能匹配纵置发动机,无法匹配到大多采用横置发动机的普通民用车上。

而长城这套9DCT,采用了横置布局,理论上可以匹配绝大部分采用横置发动机的普通家用车之上。这让9DCT这种从前高大上的技术,首次飞入了寻常百姓家。毕竟,它是全球首款横置9DCT。

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从价格也可以看出端倪,保时捷高性能的8速双离合变速箱,我们要花费百万乃至两百多万才能享受到,至于讴歌NSX那台9速双离合变速箱,购车成本更是直逼300万大关。而长城这套9DCT,几乎是可以搭载到旗下任意一款车型的。为什么这么说呢?

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▲格哈德•亨宁(Gerhard Henning),曾任奔驰、大众自动变速箱研发部门负责人,有着20多年相关领域开发经验,奔驰最新9AT变速器就是其主持下的作品。

首先,这台9DCT的体积很小,占用空间甚至比长城目前的7DCT还小。这台9DCT变速箱高度采用集成化设计,包括集成电子泵、集成电子模块、紧凑同步器和窄齿宽设计等,使得其在挡位数增加的同时,丝毫没有增加空间占用——反倒是,这台9DCT在此前7DCT的基础上,长度缩短了4毫米,宽度减少了116毫米,只是高度增加了51毫米,但整体重量降低了3公斤。体积小、重量轻,简直生下来就是为家用车准备的。

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其次,和NSX的性能取向不同,长城这套9DCT更注重提升整体平顺性和油耗表现,妥妥的家用车取向。例如,这套9DCT的综合传递效率提升了3.5%,油耗降低了7%。而且,在挡位增加到9挡之后,其齿比范围加大,尤其是低档位,其1挡齿比达17.556,2挡齿比为12.685,3挡齿比为9.503,挡位间差距缩小,换挡平顺性自然更为出色。

其三,从成本上来说,这套9DCT并没有增加。格哈德·亨宁就表示,这台9DCT搭载空间与现行量产7DCT450变速器几乎相同,低挡位齿轮承载能力更高,单挡位换挡耐久高达58万次,性能更优。而且,在大家关心的成本方面,9DCT相比7DCT基本无增加。

在发布会现场官方展示的图片中,长城旗下首款搭载9DCT的全新车型,这不就是最近传得沸沸扬扬的WEY品牌首款硬派越野车吗?

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成本基本不增加,性能更强,还更省油,这就很有诚意了啊!

继领克之后,长城也推出了混动双离合变速箱

长城这次拿出的不仅仅只是9DCT,还有一台在9DCT基础上衍生而来的9HDCT——基于P2混动结构的横置9速湿式双离合变速箱,又是全球首款。

对于这台混动变速箱,说道就更多了。

首先,它相比领克此前发布的混动双离合变速箱,结构上更加合理。

去年广州车展,领克曾发布基于P2.5混动结构的横置7速湿式双离合变速箱,其电机布置不同轴,只作用于偶数挡,无法实现无动力中断换挡。相比之下,P2结构电机是同轴布置,能作用于所有挡位,换挡时不存在动力中断。

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其次,与长城9DCT变速箱7%的节油效果相比,长城这台9HDCT,相比燃油车节油程度能达到惊人的70%!

最后,这套变速箱的动力匹配范围更广。据格哈德·亨宁介绍,9HDCT包括三套离合器——除双离合变速箱本身的两套外,还有一套专门负责耦合电机。该混动系统的电机输出功率为120kW,峰值扭矩330Nm,匹配长城此次同步发布的4N20发动机,系统综合输出扭矩超过500Nm。

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更重要的是,如果说9DCT的取向是更平顺、更省油。那么这台9HDCT则能提供更加强劲的性能表现。以此9HDCT为基础,长城汽车新一代Pi4平台(P2+P4)具备更强的整车性能表现。比如,它能支持弹射起步(整车零百加速只需4.77秒),并有7种驾驶模式:普通、纯电、运动、舒适、能量回收、四驱和运动+。

省油又好玩,长城这台9HDCT明显更有诱惑力。

热效率38.3%,长城4N20到底什么水平?

作为本次发布会的主角之一,4N20发动机放到最后来讲。这款发动机项目其实2016年就已经上马,历时四年。

在这四年时间里,国产品牌相继迎来发动机领域的里程碑。2018年,奇瑞推出了热效率37.1%的1.6T发动机,现已广泛在奇瑞、捷途和星途品牌旗下多款车型装机使用;2019年,长安蓝鲸动力平台发布,其蓝鲸NE1.5T发动机甚至将增压发动机的最高热效率刷新到了40%,并于上个月开始量产装机,UNI-T也因此备受关注。相比之下,在此期间的长城汽车在发动机技术领域,似乎有些沉寂。

但长城发布了4N20之后,可以这么说,这代表了国产品牌在发动机领域新的突破。因为目前来看,2.0T这个排量级别,长城4N20才是集大成者。

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▲长城汽车蜂巢易创动力研究院总工程师高定伟

据长城汽车蜂巢易创动力研究院总工程师高定伟介绍,借助电子水泵、350bar中置直喷燃油系统、两段式VVL气门升程、米勒循环等先进技术的应用,4N20发动机热效率达到38.3%,实打实的全球领先水平。

38.3%的热效率对于2.0T这个级别的发动机而言,意味着什么?我们不妨做个横向对比,大众旗下应用广泛的EA888系列2.0T发动机,也就低功率版本能做到37%的热效率,其它高功率版本,热效率就更低。

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▲清华大学车辆与运载学院副院长王志

“中国心”十佳发动机专家评委、清华大学车辆与运载学院副院长王志表示,当前放眼国际,对于直喷增压发动机而言,热效率能超过38%,就已经是十分先进的水平了,排量越大,热效率提升难度也越大。“长城4N20发动机能耗230g/kWh以下范围很宽,最低达到220g/kWh,最佳油耗向低速小负荷区间偏移,有利于实际驾驶情况。”

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据高定伟介绍,4N20搭载哈弗现有车型,将比之前的4C20系列省油5%~8%。而且,不光是热效率高,长城4N20发动机还具备动力参数高的特点。

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跟宝马B48和大众EA888类似,4N20系列发动机也有高中低三种不同的动力版本调校,但先期量产上市只有4N20和4N20A两种型号,分别可实现150kW和180kW的最大功率,以及320Nm和385Nm的最大扭矩,满足国六b、欧六d等当今最严苛的排放法规要求。

解读横置9DCT和4N20引擎,长城全新动力到底什么水平?

就数据而言,长城这款新的2.0T发动机比日韩系同级产品还略胜一筹,比如,相比丰田8AR、现代G4NN,4N20在功率水平和峰值扭矩方面都更优。跟BBA相比,奔驰M264 920、大众EA888 DKW的动力参数与长城4N20也就旗鼓相当,即便是宝马B48,也只有高功率版本超过长城这台发动机。

解读横置9DCT和4N20引擎,长城全新动力到底什么水平?

热效率、动力输出均跻身国际一流水平,长城4N20的确不容小觑。

在发布会上,高定伟透露的一个数据,或许能说明4N20为什么能有如此实力。“4N20的压缩比达到了12:1,在全球同类产品中都是顶尖的。”压缩比12是个什么概念?我们看一下全球最主流的几款2.0T发动机,本田K20C3为9.8,丰田、福特、FCA均为10,宝马B48为11,大众EA888也只有11.7。

众所周知,发动机压缩比越高,对动力输出越有利。但对汽油机而言,过高的压缩比却会造成爆燃,因此,现在的汽油机压缩比一般被控制在9~10,能达到11就已十分不易。在王志教授看来,“长城4N20在强化燃烧方面下了大功夫,才能实现12:1的高压缩比。”

最后说说

一年前,在蜂巢易创成立一年之际,长城就表示9DCT和4N20即将成功。如今一年过去,诺言得以兑现,并确定在下半年就正式量产装车,这个速度,不可谓不快。

但在这背后,都是公众所不知道的艰辛付出与巨大投入。去年底,长城汽车董事长魏建军曾表示,五年内,长城将再投入300亿元用于研发——这个投入力度,是2019年的11倍,足见长城对核心技术和未来的重视。

值得一提的是,自2017年量产至今,长城旗下7DCT变速器已累计生产约150万台,并三度蝉联“世界十佳变速器”,同时,长城4B15和4C20发动机也先后获评“中国心”十佳发动机称号。

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三天前,在长城汽车30周年纪念日上,一部时长3分多钟的《长城汽车挺得过明年吗》TVC刷屏朋友圈。片中,魏建军发出“灵魂之问”:长城汽车挺得过明年吗?他直言:长城汽车未来命悬一线。但他又坦言,把自己的命,也悬在上面,没有退路,才见出路。

魏建军和长城汽车要用三十年的积淀,去迎接即将到来的巨变,而定于下半年量产装车的9DCT、9HDCT和4N20,无疑开启了长城面向下一个三十年的新篇章。

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