长安1.5T&7DCT技术解析 爱卡汽车 常旭

有了1.4T为何还要推出1.5T？

　　[爱卡汽车 科技频道 原创]

　　研发能力是衡量一家车企实力的重要指标，而汽车中的发动机、变速箱、底盘“三大件”又是整车研发的核心内容，起步较晚的中国车企恰恰在这些核心内容上与国外汽车品牌存在较大的差距。为了从根本上解决问题，长安汽车早在2010年就在英国建立了长安英国研发中心，依托海外高等研发人员来提升企业的技术原创性。

蓝鲸NE动力平台诞生地

　　长安英国研发中心位于英国工业底蕴非常深厚的城市伯明翰，是长安众多海外研发中心之一，其主要专注于汽车动力系统的研发工作。此前我的同事在2016年就探访过这里，这次我们再一次来到长安英国研发中心，来看看其最新的研发成果。

从成立到现在9年间，长安英国研发中心硕果累累，为长安汽车提供了两代驱动系统，其中以蓝芯1.5T、1.8T、2.0T发动机以及7DCT双离合变速箱为代表的上一代动力系统曾助力长安汽车稳居自主品牌头牌，如今“蓝鲸NE”平台下的新一代发动机、变速箱逐步推出，构建起长安最新一代驱动系统。

　　2019年6月4日，在重庆长安全球研发中心，“蓝鲸动力”品牌正式发布，同时，中国汽车产业首个模块化发动机研发平台——蓝鲸NE中小排量发动机平台诞生。

蓝鲸动力品牌包含蓝鲸发动机、蓝鲸油电混驱和蓝鲸变速器三大子平台。

　　蓝鲸NE发动机平台发布次日，蓝鲸NE 1.4T发动机则正式亮相，搭载这款发动机的长安逸动蓝鲸版和长安CS35 PLUS随之上市。此次蓝鲸NE 1.5T发动机的推出则标志着蓝鲸NE发动机平台产品序列进一步完善，搭载1.5T发动机的车型将在2020年推出。

蓝鲸NE 1.4T发动机已经搭载在了长安逸动蓝鲸版以及长安CS35 PLUS车型上，新推出的1.5T发动机将在2020年正式搭载新车型。

有了1.4T为何还要推出1.5T？

　　通常来看，其他车企类似的模块化发动机，彼此排量会有较大的差距，通过多种类排量发动机来兼顾不同车型。或者同一排量发动机会设定高低不同的功率输出来兼顾不同车型的需要。这样的设计能很好的降低开发成本和开发时间。长安蓝鲸NE 1.5T发动机推出时，我最大的疑惑便是此前已经推出了1.4T发动机，为何还要推出排量如此相近的1.5T发动机。

发动机数据对比
	最大功率	最大扭矩
长安蓝鲸NE 1.4T发动机	116kW(158Ps)	260Nm
长安蓝鲸NE 1.5T发动机	132kW（180Ps）	300Nm
爱卡汽车网制表 www.xcar.com.cn

针对这个问题，蓝鲸NE平台的总负责人张晓宇博士从市场需求、产品策略和技术角度进行了回答。

　　首先是市场需求，消费者的需求是多种多样的，长安希望通过提供多样性的产品选择来获得更多的消费者青睐。

　　从产品策略方面来讲，这两款发动机有着不同的使命，两者排量虽然仅差0.1L，但是功率输出和扭矩输出有着不小的差距，在产品匹配上，1.4T发动机主要是搭载在长安逸动Plus和长安CS35 Plus等车重较轻的车型上，动力输出更强的1.5T发动机未来则主要搭载在长安CS75、长安CS55、睿骋CC等车重相对较大的车型上。

即将要上市的长安CS55很有可能会成为搭载蓝鲸NE 1.5T发动机的首款车型。

　　最后便是根本性的技术方面，在节能减排趋势下，先前车企对于发动机的改进主要是降低排量，市面上近两年出现了大量的小排量三缸发动机，但是从市场表现和口碑来看，这样的做法在中国市场并不算成功。

　　根据张晓宇博士的说法，近两年发动机技术研究结论正在从（Downsizing）”降低排量“逐渐转移到（Rightsizing）”正确排量“，1.4L和1.5L的排量没有过度追求小排量，而是通过多种技术加成来提升燃烧效率，保障排放的同时兼顾动力性能。另外，得益于模块化设计，蓝鲸NE 1.4T和1.5T发动机有着高达98%的零部件通用率，并且两款发动机可以实现共线生产，这就意味着两款发动机在制造成本方面能得到很好的控制，并不输于其他品牌同排量发动机不同输出调校的设计。

 

长蓝蓝鲸NE 1.5T发动机解析

蓝鲸NE 1.5T发动机技术解析

　　简单了解完长安英国研发中心以及蓝鲸NE动力平台，我们接下来看看长安这款代号为NE15TGAA的1.5T发动机。

　　长安1.5T发动机采用了350MPa高压燃油直喷、双涡管涡轮增压器、水冷中冷器、全可变排量机油泵等较为先进的发动机技术，在NVH、轻量化、减摩、耐久性等方面做了着重设计，未来还可兼容48V微混、PHEV插电混动等电气化系统。机体长度上一代产品短28mm，重量轻14kg。

首先是在轻量化方面，可以看到涡轮进气端进气管即采用了塑料材质，相比金属材质在NVH方面会有更好的表现。连通中冷器后到达进气歧管的距离也非常短，整个进气系统布局非常紧凑，在降低重量的同时带来更好的动力响应性。

水冷式中冷器相比风冷式中冷器在城市低速运动工况下有着更好的冷却效率，同时整体布局也更加紧凑，可改善发动机经济性约2-10%，动力性提升约3-5%。可以看到水冷式中冷器的整体尺寸并不大，这是因为在整体设计上发动机就实现了很好的热效率，可以降低涡轮增压值，由此可以保障进气温度不会过高，减轻了中冷器的降温负担。

配合进气系统的便是喷油压力高达350MPa的燃油供给系统，相比目前常见的200MPa喷油压力，350MPa可以使燃油粒子直径小至8微米，仅为普通人头发直径的五分之一，提升缸内燃油雾化效果，使燃烧更充分，油耗更好，排放更低。

　　超高喷油压力带来的一个最大问题便是噪音，为了降低高压油轨带来的喷油脉冲噪声，油轨的长度以及直径都经过了优化设计，确保内部燃油可以得到快速补充，压力恒定。同时对高压油轨的外部进行了隔音处理，降低噪声的传递。

作为高压源头，高压燃油泵的壳体也经过了优化设计。

同时其与发动机缸体接触的下断面也经过了专门设计，可以看到下断面螺栓四周存在一个小凸台与缸体接触，尽可能小的接触面积可以避免高压油泵工作时的震动传递。

正时链条采用了博格华纳最新的静音链条，有效地降低发动机噪声。

机油泵通常采用金属链条进行驱动，长安1.5T发动机则采用了皮带传动，皮带与齿轮啮合面采用了特殊图层，使得皮带可以适应浸油环境，并做到全生命周期免更换。

发动机采用了全可变排量机油泵设计，一般发动机都采用固定排量机油泵设计，发动机无论在何种工况下，其都只是提供同一排量的机油进行循环，但是发动机的工作状态是时刻在发生变化的，其需要的润滑和散热也是时刻在发生变化的。

　　可变排量机油泵可以根据发动机工况对机油供给量进行调控，一来可以有效降低发动机部分工况下的机油供给量，减少动力损耗，进而提升燃油经济性，二来在发动机高强度运转时可以有效为发动机提供充分润滑，提升发动机的耐用性。

在油气分离器的布置上除了常规的缸盖罩盖集成式迷宫油气分离器，长安1.5T发动机在缸体侧面还格外增加了一个迷宫式油气分离器，其油气通道集成在缸体内部，相比外置式油气通道，缸体较高的温度可以避免车辆在低温寒冷地区短时运行时油气分离不彻底，降低机油乳化风险。

涡轮增压器采用了双涡管设计，与之对应的是排气歧管也采用了双涡道设计，其中1缸和四缸排气歧管汇合为一道，2缸和3缸排气歧管汇合为一道，这样的设计避免了排气干扰，同时使得涡轮增压器的响应速度更高。同时涡轮增压器的废气旁通阀采用了电控式，相比机械式可以更精确的控制涡轮排气端压力。

发动机的内部也做了很多降低摩擦的设计，比如在活塞裙部设计有减摩涂层，活塞运动时摩擦损耗更低。

另外，活塞环采用了低张力类型，这样的设计同样是降低活塞运动时与气缸壁之间的摩擦。

双可变气门正时采用了舍弗勒的最新产品Smart Phaser，该气门正时系统相比于普通类型，响应速度提升近两倍。

在可拓展性方面，长安1.5T发动机在开发前期就考虑到了后期电气化升级，比如说发电机布置位置可直接更换48V BSG启动/发电一体式电机，固定位置区域的结构强度开发前期就已经进行过验证。

　　值得一提的是，长安这款发动机使用了0W20型号机油，该型号润滑油由长安英国研发中心、长安重庆总部和润滑油公司一起开发，其正常工作时相比常见的0W30W40型号机油具有更好的流动性和更低的粘稠度，可以节省整车油耗1.5%左右。该润滑油还添加有专门的添加剂以实现低油耗和耐久性的平衡。

 

长安7DCT变速箱解析

7DCT双离合变速箱技术解析

　　变速箱研发是比发动机研发更具有挑战性的工作，在技术应用层面，目前国产发动机已经接近国际主流发动机，但是在变速箱自主研发上还有很长的一段路要走，长安汽车依托全球领先供应商链以及自身强大的海外研发团队实现了变速箱自给。

拆解的7DCT双离合变速箱目前已经搭载在了长安逸动和长安CS35PLUS车型上，考虑到国内的驾驶工况，为了确保变速器的可靠性，长安选择使用湿式双离合器。这款变速箱双离合器由博格华纳提供，扭矩容积达到270Nm，可以适配长安蓝鲸1.4T发动机，与长安1.5T发动机配合时更换一个扭矩容积更大的双离合器模块即可。

　　湿式双离合器内部的变速箱油中心油口出发，由离心作用分别通过两组摩擦片，带走大量热量及由磨损产生的杂质。摩擦片的散热、清洁性能大幅增强。同时箱内有温度传感器、外置式散热系统配合先进的热模型算法，可有效的将内部温度稳定在正常范围内，防止出现由于离合器温度过高、热保护启动导致的整车动力中断的问题，可靠性远优于干式双离合器。

变速箱控制单元TCU相当于变速箱的大脑，它可以接收车辆的车速、油门等信息，同时即时接收变速箱内部传感器的信息，如转速，拨叉位置，离合器压力和油温等，以确定驾驶员意图，并决定如何操作变速器。

　　TCU的控制逻辑决定着一款变速箱的换挡速度、换挡平顺性等。长安7DCT变速箱的TCU硬件由外部供应商来提供，软件则由长安自己开发，在软件的开发过程中长安收集了以往消费者对于双离合变速箱的反馈建议，其中中国市场抱怨最多的就是低速行驶时的顿挫，长安在软件开发时着重参考了这些反馈意见。

拆下液压单元盖板并看到液压控制单元简称HCU。HCU的工作是执行离合器开合和拨叉挡位，并为相应系统提供润滑油和冷却。

在HCU的背面我们可以看到换挡执行机构，执行机构与换挡拨叉是结合在一起的，油液驱动换挡拨叉阀门产生换挡动作，其可以进一步驱动拨叉移动，从而实现换挡。

拆除HCU以及变速箱的外壳，我们可以看到变速箱的换挡拨叉以及齿轮轴系，这是变速箱的硬件核心部分。

拨叉换挡系统和齿轮轴系。他们作为一个整体单元一起出现，但是具有不同的功能。齿轮轴系用于传递动力，共有7个前进挡和1个倒挡。为满足不同驾驶工况需求，需要通过换挡系统切换挡位，以更改动力传递路径。换挡时，HCU驱动换挡拨叉拨动同步器进入挡位，相应挡位的齿轮就会和中间轴相结合， 将输入轴的转速和扭矩以对应速比传递至中间轴上。

变速器内置两个过滤器分别是高压过滤器和吸油过滤器。吸油过滤器可以阻止较大的杂质进入油泵和液压油路，这个零件在稍后的拆解过程中可以看到。高压过滤器则确保细小的微粒无法进入到液压控制模块中。

　　油底壳过滤器是防止碎屑随变速器油进入液压系统的第一道防线。变速器组装时对清洁度有非常严格的要求。但是随着时间的流逝，零件会磨损并产生碎屑。通常情况下，离合器摩擦面和同步器的摩擦面在工作时会产生碎屑，而齿轮或轴承在扭矩传递和转动时会产生微小金属颗粒。如果我们不采取措施限制这些颗粒进入HCU中，则可能导致变速器间歇性失效。

油泵与双离合器单元外壳上的齿轮常啮合，在发动机运转时联动。油泵为HCU提供加压的变速器油，HCU负责将变速器油分配执行换档或离合器结合/分离以及润滑和冷却。油泵的本体设计并不是由一种材料组成，而是采用了铸铁和铝合金两种材质，这样的设计考虑到了NVH以及本体的散热性能。

驻车系统安装在变速箱右箱体上，并通过换挡摇臂和换挡拉锁进行操作。驻车时，棘爪向安装在差速器壳上的驻车轮中卡入，最高驻车速度设计为5km/h。长安与DSD合作通过仿真和测试来开发满足系统要求的几何尺寸和动力学设计方案。

　　编辑点评：此次最新推出的长安蓝鲸NE 1.5T发动机完善了蓝鲸NE平台产品布局，双涡管涡轮增压器、350MPa高压燃油直喷、全可变排量机油泵等先进技术的应用让其兼具动力性与节油性。7DCT双离合变速箱在齿轮轴系等核心硬件上实现了完全自主设计，TCU软件系统同样实现自主开发，并针对中国用车环境以及中国消费者需求做出了针对化调校。掌握核心技术才不会受制于人，长安汽车通过在海外布局研发中心、吸纳具有丰富研发经验的工程师实现了驱动系统的原创设计，并且在技术应用以及实际表现方面达到了不错的水平。