沈住氣、聚合力,敢擔當、抓緊幹!…
11月16日,“中国心”2022年度十佳发动机及混动系统评选获奖名单正式公布,广汽2.0ATK+GMC 2.0钜浪混动系统凭借高品质、低油耗、强动力、更安静、超平顺五大优势,在经过重重考验、严苛评选之后,力压众多竞争对手,夺得十佳发动机及混动系统称号。
“中国心”年度十佳发动机及混动系统评选创办于2006年,是国内最具权威性和影响力的汽车动力系统评选之一。此次广汽2.0ATK+GMC 2.0钜浪混动系统荣获十佳发动机及混动系统称号,代表了广汽自主研发、历经13年技术积淀的混动系统,得到了行业、消费者和专业媒体的高度认可。
广汽2.0ATK+GMC 2.0钜浪混动系统获得2022年度十佳发动机及混动系统称号
搭载广汽2.0ATK+GMC 2.0钜浪混动系统的影酷参加2022年度十佳发动机及混动系统评选实车测试

广汽研究院动力总成中心发动机系统研发部副部长占文锋向专家评委介绍广汽2.0ATK+GMC 2.0钜浪混动系统技术亮点

广汽2.0ATK+GMC 2.0钜浪混动系统
2.0ATK——高效混動專用發動機
2.0ATK發動機是廣汽研究院專門爲混動系統開發的專用發動機,采用自然吸氣、阿特金森循環技術路線,超高壓縮比15.6、超高滾流比進氣道、長沖程設計,采用M10火花塞、高能點火、低溫冷卻外部EGR技術、GCCS燃燒控制專利技術和350bar高壓直噴系統,通過協同優化燃油噴射、缸內流動,實現在超高壓縮比和大EGR率下的缸內燃燒過程高效性與清潔性。
廣汽第四代2.0ATK混動專用發動機
超高壓縮比會帶來爆震問題,2.0ATK發動機從主體結構參數、進氣系統參數、燃油噴射方案、燃燒控制、爆震控制策略、能量損失控制,到熱管理方案和軟件開發,制定了嚴密配合的整體技術方案,也是軟硬件一體化、具備良好適應性的系統性技術方案。
2020年8月,經過第三方權威認證機構中汽研華誠認證(天津)有限公司評測,2.0ATK發動機取得了42.10%熱效率的重大突破,將國內發動機技術水平推向全新高度。得益于廣汽第四代發動機平台領先的技術實力和2.0ATK發動機熱效率巨大的提升潛力,廣汽研究院對該款發動機進行叠代升級,通過深度優化燃燒系統、燃燒控制、能量損失控制和廢氣再循環系統(EGR)控制等,進一步提升熱效率。今年8月,經過再次評測,2.0ATK發動機試驗室最高熱效率達到44.14%,再次刷新中國品牌發動機最高熱效率認證紀錄。
2.0ATK發動機試驗室最高熱效率達到44.14%
2.0ATK發動機具有四大核心技術:一是高效燃燒系統。爲實現發動機的高效燃燒,量化分解發動機燃燒系統設計的關鍵參數,廣汽研究院結合CAE技術和光學測試技術,采用DoE(試驗設計)方法優化進排氣道、缸蓋燃燒室、活塞頂面形狀、噴射系統和點火裝置的設計。缸內流場分布決定了燃燒速率,爲獲得較高的火焰傳播速率,促進油氣混合,進氣道需要保證較高的流量系數並組織較強的滾流,2.0ATK發動機設計了高滾流進氣道,積分滾流比超過3,處于行業領先水平。采用長沖程設計,沖程缸徑比高達1.3,活塞行程長,運行速度更快,泵氣效果更顯著,進氣流速更快,疊加高滾流進氣道,進一步提升缸內滾流比,在進氣和壓縮過程,有效地保持滾流強度,在壓縮上止點産生較大湍動能,提高燃燒速度。采用M10火花塞設計方案,更緊湊的燃燒室設計,進而實現較大的進氣門設計,在高滾流的同時保證進氣能力的提升。350bar高壓噴射系統,讓燃油實現更好地霧化,改善缸內油氣混合氣均勻性,減少局部混合氣過濃區數量,進而優化顆粒物排放。進氣電動相位調節器,最高調節速度達300℃A/s,響應快速,實現配氣相位與燃燒工況的快速精准匹配,提高燃燒效率。
2.0ATK發動機高效燃燒系統
二是低溫冷卻廢氣再循環系統(EGR)。爲了有效抑制爆震,提高熱效率,2.0ATK發動機采用低溫冷卻外部EGR技術。在設計上,利用電控的中溫水冷卻EGR,進一步降低EGR溫度;EGR在第一級催化器後取氣,保證EGR氣體的清潔,降低系統被汙染的機率;EGR氣體進入歧管采用總管進氣方案,保證各缸EGR均勻性,偏差在±1%以內,實現各缸燃燒的一致性、穩定性。

2.0ATK發動機廢氣再循環系統
三是智能熱管理系統。2.0ATK發動機熱管理系統硬件由高功率電子水泵、溫控模塊、缸體缸蓋並聯分流水套組成,通過軟件標定實現快速暖機,精確控制水溫,降低整機油耗。電子水泵的工作點不受發動機工況限制,與發動機轉速解耦,流量可調,在不同工況下均能維持適度的冷卻液流量,減少能量損失。溫控模塊可以根據發動機工況、水溫,同時對多個支路流量進行精確控制,配合缸體缸蓋並聯分流水套設計,對缸體、缸蓋的出水分別進行控制,實現對缸體、缸蓋不同溫度需求的調節,實現快速暖機,進而實現提高熱效率,降低整機油耗。缸體水套上下分層冷卻,降低缸筒溫度梯度,減小熱變形,降低泄漏損失。

2.0ATK發動機智能熱管理系統
四是低摩擦技術。2.0ATK發動機集多項低摩擦技術與設計方案,包括全可變機油泵、低張力活塞環、凸輪軸滾動軸承、DLC塗層活塞銷、減摩塗層活塞、低張力正時系統、滾子搖臂、附件電氣化和低粘度機油等低摩擦技術方案。在設計上,多處采用節流設計,降低機油流量,間接降低機油泵的機械損失。采用附件電氣化方案,取消附件輪系,將減震皮帶輪內置曲軸箱中,取消軸封結構。2.0ATK發動機在2000r/min、機油溫度90℃時,FMEP(平均有效壓力)僅有0.32bar,處于行業領先水平。
2.0ATK發動機低摩擦技術
GMC 2.0——集成式双电机平行轴串并联DHT
广汽第二代机电耦合系统GMC 2.0首创集成式双电机平行轴串并联DHT,累计专利拥有量超400件,其中发明专利占比57%。

广汽第二代机电耦合系统GMC 2.0
基于正向开发设计,GMC 2.0开展分析和优选组合方案达到近19万种,率先提出了双电机平行轴串并联的两挡混动系统构型,进一步提升系统性能,兼顾动力性和经济性,兼顾HEV和PHEV需求,持续引领国内双电机DHT发展。
GMC 2.0可实现纯电、增程、发动机直驱1挡、发动机直驱2挡、并联混动1挡、并联混动2挡、驻车发电、制动能量回收等多挡多模式工作,通过控制系统智能切换实现各种驾驶场景下动力与油耗的完美平衡,WLTC工况混动系统热效利用率95.5%。


GMC 2.0创新构型及工作模式
为提升整车搭载平顺性和不同车型的空间布置可行性,GMC 2.0设计了行星齿轮+离合器/制动器的高集成、高平顺的串并联两挡结构。采用离合器/制动器作为执行机构,相对于同步器,实现更平顺、无冲击的换挡和模式切换。利用行星齿轮结构紧凑的特点,整机轴向尺寸仅为395mm,实现了跨平台不同车型的灵活布置;突破行星齿轮在双电机平行轴串并联DHT上的结构设计、润滑设计、分析、验证等难题。
在结构集成领域,GMC 2.0于2018年在国内率先开展DHT本体与双电机控制器结构集成,突破振动、密封、电磁屏蔽等电机和电机控制器直连结构的设计难点,开发全新的高压穿缸连接器,申请2项专利,实现双电机、双电机控制器、变速耦合机构、液压控制系统等多合一集成,实现整机小型化、轻量化和降成本,相对于上一代重量降低30kg,轴向尺寸减小44mm。整机通过10g振动加速度耐久验证和EMC带载测试通过Class 3。

GMC 2.0先进电机技术

GMC 2.0平台化小型化
在电机电控等关键零部件方面,GMC 2.0开发了高性能油冷扁线电机,采用多层扁线结构、采用低铁损硅钢片,具有高能量密度、NVH优秀等特点,电机功率密度将近6.5kW/kg。同时开发了升变压技术,可实现动力电池的母线电压从266V到650V之间多级可变,保证电机系统始终工作在最适电压,效率更高、能耗更低;实现电机电压与电池电压解耦,有利于电池小型化、平台化。
GMC 2.0采用面向油冷电机的双源一体化主动冷却润滑技术,实现了冷却润滑流量的按需供给和在双源之间的高效分配,助力整机更高效节能;基于转速控制的高低压解耦控制技术,使模式切换过程中的高压油路流量减少,实现整机低能耗、高效率运行。

GMC 2.0高低压主动解耦控制技术
广汽2.0ATK+GMC 2.0钜浪混动系统搭载在影豹、影酷混动版,为消费者带来澎湃动力,并进一步降低油耗。在实测中,影豹、影酷0-60km/h加速分别为3.4s、3.9s,足以媲美电动车;在“一箱油高难度测试”中,影豹极限测试最长续航1537km,百公里油耗低至3.0L;影酷极限测试最长续航1711km,百公里油耗低至3.2L,全面展现钜浪混动在全地形、全场景、全路况下的超低油耗水准,以及在各种极端环境下的高品质与高性能。
經過十余年的創新實踐,廣汽研究院已具備完整的傳統和混動動力總成産品開發、動力總成系統集成及標定、全工況試驗驗證和全過程體系流程管理等能力,研發成果和技術水平處于自主品牌前列。在低碳環保的大環境下,廣汽研究院將持續提升創新能力,並積極推動跨企業精誠合作,加速混動技術發展,不斷推出更高效、清潔的動力總成産品,助力廣汽集團實現2025年全面電氣化目標。