舍弗勒集團(tuán)三劍客

這兩年長(zhǎng)安布局了很多動(dòng)力，去年全面升級(jí)了藍(lán)鯨（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）動(dòng)力。其中值得注意的是1.4T和1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)，其中1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)安裝在逸動(dòng)PLUS（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）上。長(zhǎng)安為他們安排了舍弗勒的VVT技術(shù)，號(hào)稱相比普通VVT，調(diào)相速度可提升175%！這么夸張的數(shù)據(jù)是噱頭還是真本事？本期《背后的巨人》讓我們一起來(lái)了解一下...

既然是舍弗勒的VVT技術(shù)，自然要從舍弗勒開(kāi)始。我們說(shuō)一輛耀（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）眼的汽車，其實(shí)是各部分巧妙有序組合的產(chǎn)物。正是因?yàn)檫@種關(guān)系，每個(gè)零部件的質(zhì)量和性能才能有效影響汽車的整體性能，而零部件供應(yīng)商是隱藏在汽車制造商背后的巨頭，他們擁有強(qiáng)大的R&D實(shí)力和制造能力，涉及各行各業(yè)的多個(gè)領(lǐng)域。舍弗勒集團(tuán)就是這樣一個(gè)帝國(guó)企業(yè)。

注:上西里西亞:波蘭南部一城市，位于波蘭南部西里西亞省。

到1950年，這種新產(chǎn)品的專利完成，開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。隨后幾年，INA產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，成為汽車制造和機(jī)械工程行業(yè)不可或缺的零部件。三年后，德國(guó)所有新車都配備了INA滾針軸承。

INA也擴(kuò)大了規(guī)模。60年代中期開(kāi)始進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)，1989年后開(kāi)始進(jìn)入亞洲市場(chǎng)。截至目前，INA已成為全球最重要的滾動(dòng)軸承供應(yīng)商和汽車制造商的合作伙伴。

如果說(shuō)INA是舍弗勒在軸承方面的支柱，那么盧克就是舍弗勒在離合器領(lǐng)域的殺手锏。1964年，舍弗勒兄弟決定收購(gòu)?qiáng)W古斯特·豪斯曼膜片和離合器公司的大部分股份，1965年，他們?cè)诘聡?guó)巴登的布爾成立了膜片和離合器有限公司，這個(gè)離合器公司就是著名的盧克公司。

2021年，我們最熟悉的大眾干式雙離合變速箱走上了舞臺(tái)，它其實(shí)就是LuK的產(chǎn)物。與大眾2021年投放市場(chǎng)的6速濕式雙離合變速箱相比，這款LuK雙離合采用的是干式結(jié)構(gòu)。濕式雙離合器的扭矩傳遞是通過(guò)浸入油中的濕式離合器摩擦片實(shí)現(xiàn)的，而干式結(jié)構(gòu)的扭矩傳遞是通過(guò)離合器從動(dòng)盤(pán)上的摩擦片實(shí)現(xiàn)的。由于省去了相關(guān)的液壓系統(tǒng)，而且干式雙離合器本身具有較高的扭矩傳遞效率，因此干式離合器大大提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。

如果說(shuō)INA和LuK在成立之初與舍弗勒家族有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，那么FAG則是相對(duì)獨(dú)立的，F(xiàn)AG大概有三個(gè)階段，第一個(gè)是創(chuàng)始人階段，大概是1872-1909年。

直到千禧年舍弗勒家族正式接手FAG，F(xiàn)AG才在generate再次誕生。雖然FAG一度深陷經(jīng)濟(jì)危機(jī)，但絲毫沒(méi)有影響這家企業(yè)的地位。作為世界四大軸承制造商，是德國(guó)最大的公司之一，擁有大量的產(chǎn)品和專利，如各種滾珠軸承和滾柱軸承。

倫敦眼是英國(guó)的標(biāo)志性建筑，高度為135米，其巨大的球面滾子軸承來(lái)自FAG。北京之眼計(jì)劃在2021年北京奧運(yùn)會(huì)前完工，也是由FAG為輪轂軸承制造的。但當(dāng)時(shí)由于承辦公司破產(chǎn)，最終沒(méi)有《北京眼》，但事實(shí)上FAG已經(jīng)完成了《北京眼》的拷貝，還躺在施韋因富特的劇場(chǎng)里。

2000年后，舍弗勒家族正式接手FAG后，全家開(kāi)始推動(dòng)INA收購(gòu)FAG。2021年，INA成功收購(gòu)FAG，最終兩家軸承制造商完成強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，成為全球第二大滾動(dòng)軸承制造商。第二年，也就是2021年，舍弗勒家族的三大品牌，INA、FAG、LuK，正式組建了舍弗勒集團(tuán)，也就是我們現(xiàn)在所熟悉的。

合并后，舍弗勒發(fā)展迅速。LuK成為舍弗勒變速箱系統(tǒng)業(yè)務(wù)部的核心，而隨著科技的進(jìn)步，在保持原有燃油車離合器的基礎(chǔ)上，電動(dòng)車減速器也被研發(fā)出來(lái)。

舍弗勒集團(tuán)的軸承業(yè)務(wù)也在穩(wěn)步擴(kuò)張。在歐洲，我們主要走高端路線，比如法拉利、保時(shí)捷、寶馬，都使用舍弗勒的軸承零件，VVT等技術(shù)的研發(fā)也來(lái)自舍弗勒。在中國(guó)市場(chǎng)，幾乎和所有的OEM都有合作項(xiàng)目，而且因?yàn)樯岣ダ盏闹圃旃に嚭唾|(zhì)量非常穩(wěn)定，也贏得了車企的信任。但是舍弗勒的零部件也有一些“缺點(diǎn)”，主要是成本高。

長(zhǎng)安發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)

○長(zhǎng)安藍(lán)鯨動(dòng)力采用舍弗勒最新VVT技術(shù)

我們對(duì)舍弗勒集團(tuán)的情況有一個(gè)大致的了解。我們說(shuō)舍弗勒已經(jīng)和國(guó)內(nèi)很多OEM建立了聯(lián)系，長(zhǎng)安汽車也不例外。長(zhǎng)安去年發(fā)布了全新的藍(lán)鯨NE動(dòng)力平臺(tái)。當(dāng)時(shí)發(fā)布了1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)，后來(lái)英國(guó)發(fā)布了1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)。這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)共同技術(shù)特點(diǎn)是采用了舍弗勒的智能VVT。

舍弗勒的VVT最大的特點(diǎn)是相位調(diào)整速度比目前常見(jiàn)的VVT產(chǎn)品提高了175%。從數(shù)據(jù)上來(lái)看，這是一個(gè)巨大的進(jìn)步，那么為什么會(huì)有這么夸張的進(jìn)步呢？熟悉的技術(shù)VVT為什么要和舍弗勒合作？也許我們可以通過(guò)下面的問(wèn)題找到答案。

○你真的了解“熟悉”的VVT技術(shù)嗎？

如果你在街上觀察過(guò)汽車的尾標(biāo)、側(cè)標(biāo)甚至引擎蓋的標(biāo)志，你一定會(huì)看到VVT、VVT-i、CVVT等字樣。這些詞是可變氣門(mén)技術(shù)的縮寫(xiě)，不同的廠家會(huì)有不同的命名方法。

控制氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間是發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)之初工程師們的夢(mèng)想，目前已經(jīng)演變?yōu)閮煞N類型。一個(gè)是上面提到的可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)，是舍弗勒、豐田、莫比烏斯等大多數(shù)廠商和供應(yīng)商積累的。二是可變氣門(mén)升程技術(shù)。最著名的技術(shù)是本田的VTEC，寶馬也是這個(gè)領(lǐng)域的佼佼者。

如今，VVT是大街上行駛的主要車輛。這項(xiàng)技術(shù)可以理解為對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)“呼吸”的控制。進(jìn)氣門(mén)是吸氣，排氣門(mén)是呼氣，就像跑步一樣。如果你能控制好呼吸，你不僅能跑得快，還能跑得遠(yuǎn)。VVT技術(shù)的功能是調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸，并通過(guò)控制進(jìn)氣和排氣時(shí)間來(lái)改善排放和燃油經(jīng)濟(jì)性。

如何控制呼吸是VVT技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。讓我們看看下面的圖片。從圖片中，我們可以看到有兩個(gè)平行的軸，軸上有凸輪。這就是我們常說(shuō)的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸。發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸會(huì)推動(dòng)氣門(mén)移動(dòng)，這個(gè)氣門(mén)的作用是控制進(jìn)排氣。

“進(jìn)氣VVT系統(tǒng)”

如果我們能控制凸輪軸的運(yùn)動(dòng)和角度變化，氣門(mén)的狀態(tài)就能相應(yīng)地改變。VVT通過(guò)控制凸輪軸來(lái)影響氣門(mén)的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以只要了解VVT的組成和工作模式，就能得到改善發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸的秘訣。

1)VVT凸輪軸旋轉(zhuǎn)的奧秘:相位器

讓我們從VVT的作品開(kāi)始。VVT系統(tǒng)的組成是頂部相位器。

如果定子和轉(zhuǎn)子相對(duì)旋轉(zhuǎn)，凸輪軸可以在曲軸的前面或后面旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這種提前或滯后，凸輪軸改變氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，從而達(dá)到改變發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣時(shí)間的目的。

2)VVT系統(tǒng)動(dòng)力控制中心:油控制閥

對(duì)于相位器，VVT的第二個(gè)重要組成部分是油控制閥。相位器的內(nèi)部操作由油實(shí)現(xiàn)。一般結(jié)構(gòu)是鏈輪。定子和蓋板共同形成一個(gè)液壓空室，該室由帶油封的星形轉(zhuǎn)子分成兩個(gè)油室。然后，可以通過(guò)控制空室內(nèi)的油量或方向來(lái)提前或延遲凸輪軸。這種油控制是通過(guò)油控制閥實(shí)現(xiàn)的。

機(jī)油控制閥通常安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋或凸輪軸蓋上，與相位器有一定距離，因此會(huì)影響VVT的響應(yīng)速度。

3)VVT的油路是什么？

VVT系統(tǒng)的最后一個(gè)組成部分是油路。從VVT的部件也可以看出，整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有啟動(dòng)油是無(wú)法運(yùn)行的，所以這個(gè)系統(tǒng)的油路設(shè)計(jì)非常重要。為了讓VVT正常工作，除了零部件的穩(wěn)定性，油路也必須穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)為VVT設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的油路。

○VVT是如何運(yùn)作的？

在了解了相位器、油控制閥和油路后，整個(gè)VVT系統(tǒng)的工作過(guò)程非常簡(jiǎn)單:

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，油底殼中的機(jī)油由機(jī)油泵輸入OCV控制閥。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的指令，OCV控制閥向相位器輸入油流和方向。通過(guò)改變相位器內(nèi)部部件的相對(duì)位置，改變凸輪軸即近排氣閥的旋轉(zhuǎn)角度，最終完成整個(gè)氣門(mén)正時(shí)功能。

○長(zhǎng)安發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)相速度提升175%背后的奧秘

以上是一個(gè)完整的VVT系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程，長(zhǎng)安這個(gè)VVT系統(tǒng)的組成和工作方式也是如此，所以我們考慮一下，如果調(diào)相速度提高175%，那就非常簡(jiǎn)單了。提高調(diào)速無(wú)非是改變以上三個(gè)方面，移相器、OCV和油路。

1)首先，改進(jìn)相位器。

讓我們從相位器開(kāi)始。我們說(shuō)相位器里面有兩個(gè)儲(chǔ)油腔，舍弗勒在原來(lái)的基礎(chǔ)上，在彈簧蓋上增加了一個(gè)止回閥隔膜和一個(gè)儲(chǔ)油腔，這樣多余的油就可以儲(chǔ)存在這個(gè)儲(chǔ)油腔里。

另一方面，由于儲(chǔ)油室對(duì)油壓的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，可以顯著降低相位器葉片擠壓空氣體產(chǎn)生的噪音，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能，降低噪音。

2)將油控制閥換到中間位置。

綜上所述，長(zhǎng)安所采用的VVT系統(tǒng)大概有以下優(yōu)點(diǎn):第一，儲(chǔ)油室額外補(bǔ)充了相位器油，在調(diào)整過(guò)程中顯著提高了系統(tǒng)調(diào)整速度，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)油耗，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性。其次，在排放方面，減少了氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐欧?，提高了燃油?jīng)濟(jì)性和怠速穩(wěn)定性。

從舍弗勒給出的圖中我們也可以看出新VVT系統(tǒng)的不同。圖中兩條藍(lán)色直線代表舍弗勒的VVT體系。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速攀升時(shí)，舍弗勒的VVT系統(tǒng)可以帶來(lái)更大的調(diào)節(jié)范圍?？v軸上舍弗勒VVT斜率較大，調(diào)整速度較快。

長(zhǎng)安發(fā)動(dòng)機(jī)VVT技術(shù)的未來(lái)前景

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的中國(guó)品牌乘用車大部分都采用了VVT技術(shù)，但大部分都是抵消OCV，距離移相器較遠(yuǎn)，響應(yīng)速度一般。在未來(lái)的市場(chǎng)中，VVT系統(tǒng)將被大規(guī)模使用。對(duì)于長(zhǎng)安汽車來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在VVT中部的布局已經(jīng)完成，發(fā)展將進(jìn)入電子VVT時(shí)代。與液壓VVT相比，電子VVT可以實(shí)現(xiàn)更大的調(diào)節(jié)角度、更快的調(diào)節(jié)速度和更好的控制穩(wěn)定性。

同時(shí)，電動(dòng)VVT的油耗要求非常低，潤(rùn)滑只需要很少的油。更重要的是，可以擴(kuò)大VVT的申請(qǐng)條件。普通的液壓VVT只有在油壓建立并穩(wěn)定后才能工作，而電子VVT可以在發(fā)動(dòng)機(jī)通電后立即調(diào)整相位。長(zhǎng)安的工程團(tuán)隊(duì)已經(jīng)明確了長(zhǎng)安發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展規(guī)劃，之后的突破口一定是電子VVT。

編輯點(diǎn)評(píng):舍弗勒是二戰(zhàn)后德國(guó)最偉大的公司之一。其產(chǎn)品以優(yōu)異的穩(wěn)定性和優(yōu)良的技術(shù)特性吸引著人們的目光。作為軸承行業(yè)的巨頭，我們?cè)诓粩嘌邪l(fā)新產(chǎn)品，而不是固步自封。我們幾乎可以在每輛車上看到它。VVT，作為舍弗勒的“傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)”，一直以卓越的制造技術(shù)和穩(wěn)定的品質(zhì)著稱。法拉利和保時(shí)捷是其VVT技術(shù)的合作伙伴。這一次，長(zhǎng)安將舍弗勒VVT引入了自己的藍(lán)鯨發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)，不僅是為了表明對(duì)自己動(dòng)力平臺(tái)的重視，也是為了提高逸動(dòng)PLUS的競(jìng)爭(zhēng)力。