[汽車之家 技術(shù)]  長安近兩年在動(dòng)力方面布局頗多，去年還對(duì)自己的藍(lán)鯨動(dòng)力進(jìn)行了全面升級(jí)。其中引人注意的是1.4T、1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)，其中1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)在逸動(dòng) PLUS上進(jìn)行搭載，長安為其布置了舍弗勒的VVT技術(shù)，并宣稱相比普通VVT，在相位調(diào)節(jié)速度方面可以提升175%！如此夸張的數(shù)據(jù)是噱頭還是真本事？本期《背后的巨人》我們就來一探究竟……

　　既然是舍弗勒的VVT技術(shù)，那么自然要從舍弗勒聊起。我們說一臺(tái)耀眼的汽車其實(shí)是由各個(gè)零部件巧妙、有序地組合在一起的產(chǎn)物，正是基于這樣的關(guān)系，每一個(gè)零部件的品質(zhì)和性能都能切實(shí)的影響到汽車的整體表現(xiàn)，而零部件供應(yīng)商就是隱匿在汽車廠家背后的巨人，他們擁有強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和制造能力，并且涉及各行各業(yè)的諸多領(lǐng)域，舍弗勒集團(tuán)就是這樣的一個(gè)帝國式企業(yè)。 

　　注：上西里西亞：波蘭南部城市，位于波蘭南部西里西亞省

　　到1950年時(shí)，這個(gè)新產(chǎn)品完成了專利，并開始了批量化生產(chǎn)，在這之后的幾年，INA的產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，成為汽車制造、機(jī)械工程行業(yè)不可或缺的組件。3年之后，德國所有的新車都裝配了INA的滾針軸承。

　　INA也隨之?dāng)U大了規(guī)模，在1960年代中期，開始進(jìn)入美國市場(chǎng)，1989年之后開始進(jìn)入亞洲市場(chǎng)。到現(xiàn)在為止，INA已經(jīng)成為世界上最重要的滾動(dòng)軸承供應(yīng)商以及汽車制造商合作伙伴。

　　如果說INA是舍弗勒在軸承方面的頂梁柱，那么Luk就是舍弗勒在離合器領(lǐng)域的殺手锏。1964年，舍弗勒兄弟（沒錯(cuò)，還是上面提到的兩兄弟）決定購買奧古斯特·豪斯曼膜片與離合器公司的大部分股份，并于1965年在德國巴登地區(qū)的布爾成立“膜片與離合器有限公司”，而這個(gè)離合器公司就是大名鼎鼎LuK公司。

　　到了2008年，我們最熟悉的大眾干式雙離合變速箱登上舞臺(tái)，這其實(shí)就是LuK的產(chǎn)品。與大眾汽車在2004年投入市場(chǎng)的6速濕式雙離合變速箱相比，這款LuK雙離合器為干式結(jié)構(gòu)。濕式雙離合器的扭矩傳遞通過浸沒在油中的濕式離合器摩擦片實(shí)現(xiàn)，干式結(jié)構(gòu)則通過離合器從動(dòng)盤上的摩擦片傳遞扭矩。由于節(jié)省了相關(guān)液力系統(tǒng)以及干式雙離合器本身具有傳遞扭矩的高效性，干式離合器很大程度提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。

　　如果說INA和LuK都在成立之初就和舍弗勒家族有著千絲萬縷的聯(lián)系，那么FAG就顯得比較獨(dú)立了，F(xiàn)AG大約有三個(gè)階段，首先是創(chuàng)始人階段，時(shí)間大約在1872-1909年。

　　直到進(jìn)入千禧年后，舍弗勒家族正式接管了FAG，才使得FAG重新迸發(fā)出生機(jī)。FAG雖然曾經(jīng)深陷經(jīng)濟(jì)危機(jī)，但絲毫不影響這家企業(yè)的地位，作為世界四大軸承制造商，它是德國百家最大的公司之一，同時(shí)擁有大量的產(chǎn)品和專利，比如各類的球軸承和滾子軸承。

　　英國倫敦的標(biāo)志性建筑高度達(dá)135米的“倫敦眼”，它巨大的球形滾子軸承就來自FAG，當(dāng)年打算在2008年北京奧運(yùn)會(huì)之前竣工的北京眼（位于朝陽公園）也是由FAG進(jìn)行輪轂軸承的制造，不過當(dāng)時(shí)由于承接公司的破產(chǎn)，最終北京眼沒有面世，但其實(shí)FAG已經(jīng)完成了北京眼的副本，現(xiàn)在還躺在施韋因富特市的劇院里。

　　2000年后，在舍弗勒家族正式接管了FAG后，整個(gè)家族便開始推動(dòng)INA對(duì)FAG進(jìn)行收購，在2002年，INA成功收購FAG，最終兩個(gè)軸承廠家完成了強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，成為世界第二大滾動(dòng)軸承制造廠家，轉(zhuǎn)過年，也就是2003年舍弗勒家族的三大品牌INA、FAG和LuK正式組成舍弗勒集團(tuán)，這才是我們現(xiàn)在所熟悉的舍弗勒。

　　舍弗勒在合并之后，發(fā)展十分迅速，LuK成為舍弗勒變速箱系統(tǒng)業(yè)務(wù)部門的核心，而且隨著科技的進(jìn)步，在保持原有燃油車離合器基礎(chǔ)上，也開始開發(fā)電動(dòng)車減速器。

　　舍弗勒集團(tuán)的軸承業(yè)務(wù)也在穩(wěn)步擴(kuò)展。在歐洲主要走高端路線，比如法拉利、保時(shí)捷和寶馬等都使用了舍弗勒的軸承零部件，包括VVT等技術(shù)的研發(fā)也來自舍弗勒。在中國市場(chǎng)，幾乎和所有主機(jī)廠都有合作項(xiàng)目，而且因?yàn)樯岣ダ盏闹圃旃に嚭唾|(zhì)量十分穩(wěn)定，也得到了車企的信任。不過舍弗勒的零件也有一些“缺點(diǎn)”，主要就是成本高。

○使用舍弗勒最新VVT技術(shù)的長安藍(lán)鯨動(dòng)力

　　前面我們大致了解了舍弗勒集團(tuán)的情況，我們說舍弗勒和國內(nèi)很多主機(jī)廠都建立過聯(lián)系，長安汽車自然也不例外。長安在去年發(fā)布了全新的藍(lán)鯨NE動(dòng)力平臺(tái)（2017年藍(lán)鯨就亮相了），當(dāng)時(shí)發(fā)布的是1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)，后來在英國又發(fā)布了1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)，這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)共同的技術(shù)特點(diǎn)就是使用了來自舍弗勒的智能VVT。

　　舍弗勒的這套VVT最大特點(diǎn)是比目前常見的VVT產(chǎn)品在相位調(diào)節(jié)速度方面提升175%。從數(shù)據(jù)上看這是一個(gè)巨大的提升，那么為什么會(huì)有這么夸張的提升？VVT這個(gè)耳熟能詳?shù)募夹g(shù)為什么要和舍弗勒合作？通過下面的幾個(gè)問題，或許我們就能找到答案。

○“耳熟能詳”的VVT技術(shù)，你真的了解嗎？

　　如果你有觀察過大街上汽車的尾標(biāo)或者側(cè)標(biāo)甚至發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的標(biāo)示，你一定會(huì)看到類似于VVT、VVT-i、CVVT等字樣，這些詞就是可變氣門技術(shù)的縮寫，不同廠家會(huì)有不同的命名方式。

　　控制氣門開閉時(shí)間是工程師們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)之初就夢(mèng)寐以求的想法，發(fā)展到如今主要演變成兩類，一個(gè)就是上面提到的可變氣門正時(shí)技術(shù)，舍弗勒、豐田、摩比斯等大部分廠家、供應(yīng)商都有這個(gè)技術(shù)積累；第二個(gè)就是可變氣門升程技術(shù)，這個(gè)技術(shù)名氣最大的是本田的VTEC，寶馬也是深諳此道的翹楚。

　　現(xiàn)在大街上行駛的車子都以VVT為主，這種技術(shù)可以理解為對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)“呼吸”的控制，進(jìn)氣門就是吸氣，排氣門就是呼氣，就像跑步一樣。如果你能控制好呼吸，那么不僅跑得快，而且也能跑得遠(yuǎn)，VVT技術(shù)的作用就是來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸，通過控制進(jìn)排氣時(shí)間達(dá)到改善排放和提升燃油經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)。

　　如何控制呼吸就是VVT技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。我們看下面這張圖，從圖中我們可以看到有兩根平行的軸，在軸的上面套著凸輪，這就是我們常說的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸，發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸會(huì)推動(dòng)氣門運(yùn)動(dòng)，這個(gè)氣門的作用就是控制進(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，那么對(duì)應(yīng)的就能改變氣門的狀態(tài)，VVT就是通過控制凸輪軸，以此來影響到氣門的運(yùn)作，所以只要搞清楚了VVT的組成以及工作方式，我們就能從中得到改善發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸的秘密。

1）VVT之凸輪軸旋轉(zhuǎn)的奧秘：相位器

　　我們先從VVT的組成說起，VVT系統(tǒng)的組成首先是頂端的相位器。

　　定子和轉(zhuǎn)子如果產(chǎn)生了相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，那么凸輪軸就可以相對(duì)于曲軸提前或者滯后轉(zhuǎn)動(dòng)。通過這種提前或者滯后，凸輪軸就改變了氣門的開閉時(shí)間，從而達(dá)到了改變發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣時(shí)間的目的。

2）VVT系統(tǒng)的動(dòng)力控制中樞：機(jī)油控制閥

　　有了相位器，VVT第二個(gè)重要組件就是機(jī)油控制閥（OCV）。相位器內(nèi)部的運(yùn)作是靠油液實(shí)現(xiàn)的（機(jī)油），一般的結(jié)構(gòu)是鏈輪，定子和罩板共同組成液壓空腔，并被帶有油封的星型轉(zhuǎn)子分割為兩個(gè)油腔，然后通過控制空腔機(jī)油量或者是流向來最終實(shí)現(xiàn)凸輪軸的提前或者滯后，這個(gè)機(jī)油控制就是靠機(jī)油控制閥實(shí)現(xiàn)。

　　機(jī)油控制閥一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋或者凸輪軸罩蓋上，距離相位器有一定距離，因此會(huì)對(duì)VVT的響應(yīng)速度產(chǎn)生影響。

3）VVT之什么是油路？

　　VVT系統(tǒng)的最后一個(gè)組成部分就是油路。從VVT的組件也能看出，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作離不開機(jī)油，因此這個(gè)系統(tǒng)的油路設(shè)計(jì)十分重要，想要VVT正常工作，除了零部件的穩(wěn)定性、油路也必須保證穩(wěn)定。一般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)為VVT設(shè)計(jì)專門的油路。

○VVT是如何工作的？

　　在了解了相位器、機(jī)油控制閥以及油路后，整個(gè)VVT系統(tǒng)的工作過程就十分簡單了：

　　發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，油底殼的機(jī)油被機(jī)油泵輸入OCV控制閥，OCV控制閥根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的指令，對(duì)相位器進(jìn)行機(jī)油流量和流向的輸入，通過改變相位器內(nèi)部零部件的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度也就是近排氣門的改變，最終完成整個(gè)氣門正時(shí)功能。

○長安發(fā)動(dòng)機(jī)相位調(diào)節(jié)速度提高175%背后的奧秘

　　以上就是一個(gè)完成整的VVT系統(tǒng)的組成和工作過程，長安的這套VVT系統(tǒng)其組成零部件和工作方式也是如此，那么我們?cè)賮砜紤]它是如果做到相位調(diào)節(jié)速度提升175%就十分簡單了。想要提高調(diào)節(jié)速度，無非是改變上面三個(gè)方面，相位器、OCV和油路。

1）首先是改進(jìn)相位器

　　我們先來說相位器。上面我們說相位器內(nèi)有2個(gè)儲(chǔ)油腔，舍弗勒在原有的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)單向閥膜片，在彈簧蓋上增加了一個(gè)蓄油腔，可以將多余的油存在這個(gè)油腔內(nèi)。

　　另一方面，由于蓄油腔動(dòng)態(tài)補(bǔ)償油壓作用，可顯著降低相位器葉片擠壓空氣產(chǎn)生的噪聲，改善發(fā)動(dòng)機(jī)NVH性能，減小噪音。

2）機(jī)油控制閥改為中置

　　綜上因素，長安使用的這套VVT系統(tǒng)大概有這樣幾方面優(yōu)勢(shì)：首先，儲(chǔ)油腔額外補(bǔ)充相位器機(jī)油，在調(diào)節(jié)過程中顯著提升了系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗，提升發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性。其次，排放方面減少 NOx, HC排放，而且改善燃油經(jīng)濟(jì)性和怠速穩(wěn)定性。

　　從舍弗勒給出的曲線圖也可以看出新VVT系統(tǒng)的不同。圖中兩條藍(lán)色直線代表舍弗勒的VVT系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速攀升時(shí)，舍弗勒的VVT系統(tǒng)可以帶來更寬廣的調(diào)節(jié)范圍。縱軸上，舍弗勒VVT的斜率更大，其調(diào)節(jié)速度更迅速。

○長安發(fā)動(dòng)機(jī)VVT技術(shù)的未來展望

　　目前國內(nèi)市場(chǎng)的中國品牌乘用車大多數(shù)已經(jīng)采用了VVT技術(shù)，不過多以偏置式OCV為主，這樣和相位器的位置較遠(yuǎn)，響應(yīng)速度一般。未來的市場(chǎng)必然會(huì)大規(guī)模使用中置式的VVT系統(tǒng)。對(duì)于長安汽車來說，現(xiàn)在已經(jīng)完成了中置式VVT的布置，之后的發(fā)展將進(jìn)入電子VVT時(shí)代。電子VVT相比液壓VVT來說，可以實(shí)現(xiàn)更大的調(diào)節(jié)角度、更快的調(diào)節(jié)速度、更好的控制穩(wěn)定性。

　　同時(shí)電動(dòng)VVT對(duì)機(jī)油消耗的要求非常低，只需要一點(diǎn)機(jī)油做潤滑使用。更重要的一點(diǎn)，它可以擴(kuò)大VVT的應(yīng)用工況，普通液壓VVT需要在油壓建立及穩(wěn)定后才能工作，而電子VVT在發(fā)動(dòng)機(jī)上電后立刻可以調(diào)節(jié)相位。長安的工程團(tuán)隊(duì)已經(jīng)明確了長安發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展規(guī)劃，之后的突破必然是電子VVT。

　　編輯點(diǎn)評(píng)：舍弗勒是德國戰(zhàn)后最偉大的公司之一，其產(chǎn)品以出色的穩(wěn)定性和優(yōu)秀的技術(shù)特點(diǎn)引人矚目，作為軸承行業(yè)的巨人，沒有固步自封而是不斷地對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)，我們幾乎在每臺(tái)車上都能看到它的身影。VVT作為舍弗勒的“傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)”，一直以其制造工藝優(yōu)良，質(zhì)量穩(wěn)定而著稱，法拉利、保時(shí)捷都是其VVT技術(shù)的合作伙伴，這次長安將舍弗勒VVT引入到自家的藍(lán)鯨發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)中，除了彰顯對(duì)自家動(dòng)力平臺(tái)的重視，更多是提高搭載車型逸動(dòng)PLUS的競爭力。（圖/文 汽車之家 冷曉陽）