TNGA架構(gòu)意義大嗎？

2021年建成至今的16年間，從未有媒體進(jìn)入廣汽豐田發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司GTE工廠車間，今天，我們得到這樣一個(gè)難得的機(jī)會(huì)，親眼看看熱效率41%的豐田TNGA架構(gòu)M20C發(fā)動(dòng)機(jī)是如何生產(chǎn)出來的。

在今天的文章中，結(jié)合整車制造廠的參觀，我們想談幾件事:我們一直談?wù)摰腡NGA是什么，它在制造中有什么用？以及M20C發(fā)動(dòng)機(jī)的一些技術(shù)細(xì)節(jié)。由于參觀時(shí)間有限，不允許全程拍照，本文圖片均來自官方地圖和過往內(nèi)容素材。

TNGA架構(gòu)有意義嗎？

從2021年第四代普銳斯（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）開始，豐田已經(jīng)實(shí)施TNGA架構(gòu)五年了。幾乎每篇關(guān)于豐田的文章都會(huì)提到TNGA，那么什么是TNGA呢？

以前我們要先把設(shè)計(jì)修好，在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)問題，反饋設(shè)計(jì)，一步一步打磨，等等，然后再去制造過程。

因此，TNGA架構(gòu)最大的意義在于產(chǎn)品開發(fā)。基于同樣的架構(gòu)，豐田可以快速開發(fā)出不同軸距、不同車型的多款車型，讓前代車型中的優(yōu)勢(shì)零部件大放異彩。

TNGA M20C發(fā)動(dòng)機(jī)

熱愛發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)或豐田品牌的人一定對(duì)最新的41%熱效率的TNGA發(fā)動(dòng)機(jī)很熟悉。今天，我們終于看到了這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是如何生產(chǎn)的。

這里的“自我意識(shí)”值得一提。這不僅僅意味著工人基本不需要操作它。更重要的是，有一套完善的問題監(jiān)控機(jī)制，通過檢測(cè)各種異常來防止不良品流出。

我們參觀的生產(chǎn)線是M20C發(fā)動(dòng)機(jī)，是豐田TNGA發(fā)動(dòng)機(jī)中2.0L排量的傳統(tǒng)汽油動(dòng)力車型。在我看來，它幾乎結(jié)合了主流的尖端發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。

馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天管家的阿特金森循環(huán)，以及我們?cè)?a class="cmsLink askLink" >大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)上看到最多的進(jìn)氣歧管/缸內(nèi)直噴混合噴射技術(shù)，都出現(xiàn)在這一代豐田TNGA發(fā)動(dòng)機(jī)上。

我們?cè)噲D將這些技術(shù)串聯(lián)起來，探索高熱效率的起源。阿特金森循環(huán)就是簡(jiǎn)單的通過電控氣門技術(shù)來調(diào)節(jié)氣門的開啟和關(guān)閉時(shí)間。

如上圖gif所示，在不需要太多動(dòng)力的低負(fù)荷情況下，我們讓氣門在進(jìn)氣沖程結(jié)束時(shí)稍微晚一點(diǎn)關(guān)閉，這樣在壓縮沖程開始時(shí)，氣缸中的一部分空氣燃料混合物會(huì)從進(jìn)氣口“回吐”。

因?yàn)閴嚎s沖程有一小段“呼氣”，實(shí)際上并沒有那么多混合氣體。壓縮后，氣缸內(nèi)自然沒有這么高的實(shí)際壓縮比，也沒有可能導(dǎo)致爆震的過大壓力。

火焰擴(kuò)散速度越快，混合物在有限的時(shí)間內(nèi)燃燒得越充分。TNGA發(fā)動(dòng)機(jī)很精致，一環(huán)扣一環(huán)。結(jié)合一些小的改進(jìn)，比如使用電子溫控器和電動(dòng)水泵組成可變冷卻系統(tǒng)，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的溫控性能；元器件小型化、輕量化帶來的“微小進(jìn)步”，也是41%不可或缺的一部分。

當(dāng)然，我們從技術(shù)和策略上對(duì)TNGA發(fā)動(dòng)機(jī)的分析無非是幾句話，但卻是工程師們夜以繼日的研究、實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)和反復(fù)驗(yàn)證的結(jié)果。

發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車工廠

回廠的時(shí)候因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系沒有去鑄造廠參觀，錯(cuò)過了看到缸蓋缸體的低壓高壓鑄造設(shè)備。但是在加工車間，我們發(fā)現(xiàn)GTE加工車間的設(shè)備體積只有其他品牌動(dòng)力總成廠設(shè)備的1/3左右。

粗加工后，曲軸孔和氣缸孔的珩磨是兩個(gè)重要的高精度加工工藝，后者的精度為0.015毫米在精加工后的清洗過程中，油路中的異物應(yīng)在5毫克以下，這是工廠的標(biāo)準(zhǔn)。

最終裝配后，發(fā)動(dòng)機(jī)正式制造，但在交付之前，需要經(jīng)過一些測(cè)試，包括手動(dòng)測(cè)試，并使用TCR面板來確認(rèn)作業(yè)完成信息。

車輛制造廠

關(guān)注技術(shù)頻道的朋友應(yīng)該在這里看過很多汽車工廠。沖壓、焊接、噴漆和總裝幾乎是全世界通用的工藝規(guī)范。這次行程太倉(cāng)促，無法拍攝，這里就不一一細(xì)說了。在這里，我想挑幾個(gè)亮點(diǎn)跟大家聊聊。

廣汽豐田整車廠自動(dòng)化程度比較高，各車間物流由AGV自動(dòng)運(yùn)輸車負(fù)責(zé)。沖壓設(shè)備由日本小松制造，單件C級(jí)線最大產(chǎn)能可達(dá)30件/分鐘。

在焊接車間，我們看到了豐田的一項(xiàng)專利技術(shù)——電極頭磨刀石。焊接車間的機(jī)器人每次完成焊接，都會(huì)在成型機(jī)中對(duì)電極頭進(jìn)行打磨，保證每次工作時(shí)狀態(tài)一致。

地板焊接定位有四組電機(jī)，夾具精度為0.05毫米，焊接完成后，將有一個(gè)機(jī)械臂對(duì)32個(gè)零件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量。

為了提高效率，工廠開發(fā)了門式運(yùn)輸通道，可以用人工或機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)輸所需材料，實(shí)施效率非常高。

通過總裝車間，整車基本組裝完畢，檢測(cè)線的每個(gè)檢驗(yàn)員手上都會(huì)帶著一個(gè)iWatch。核對(duì)序列號(hào)后，檢驗(yàn)員可直接點(diǎn)擊手表確認(rèn)，生成檢驗(yàn)記錄。

也有一些檢查員手里會(huì)拿著iPad。他們是檢查車輛配置的人員。他們可以逐一比較預(yù)先生成的配置圖表。

在最后的檢查中，每輛車都要繞著“小跑道”跑，包括石板路、瀝青路彎道和一段有鋼絲的顛簸路段，以便檢測(cè)裝配、異常噪音和駕駛功能，然后進(jìn)入淋浴房進(jìn)行雨水滲漏測(cè)試。

除了常規(guī)檢查內(nèi)容，廣汽豐田還有一個(gè)傳說中的“黑帽”團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)對(duì)組裝車輛進(jìn)行隨機(jī)檢查。他們持有豐田最嚴(yán)格的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，并將根據(jù)客戶反饋逐年更新這一標(biāo)準(zhǔn)。之前我同事夏志蒙做了一期《學(xué)徒》特刊，詳細(xì)介紹了豐田的質(zhì)檢環(huán)節(jié)。我也把視頻放在這里給大家看。

更多精彩視頻，均在車載家庭視頻頻道。

摘要

素材有限，有些親眼所見的東西可能你看不到，只能用文字描述。在廣州汽車豐田汽車制造廠，很多工廠都有AGV自動(dòng)小車、大噸位沖壓裝置、機(jī)械臂等眾多設(shè)備，但專利和電極磨刀石等自主研發(fā)的設(shè)備依然能讓人眼前一亮。相比之下，GTE發(fā)動(dòng)機(jī)廠還是更讓我著迷，這也是我之前說到GTE工廠和TNGA發(fā)動(dòng)機(jī)的原因之一。謝謝你看到這里。相信大家對(duì)廣汽豐田的整車和發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠有一定的了解。然后，我們下次揭露植物的秘密時(shí)再見。