tft每日頭條

 > 汽車

 > 長城3.0v6發動機

長城3.0v6發動機

汽車 更新时间:2025-02-09 10:02:54

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)1

文/智電汽車(岸青&ben)

發動機對汽車品牌的重要性不言而喻,其技術難度高,研發投入大,自主品牌也是近5-10年才逐步取得重大突破,在小型、中型發動機上逐漸縮小了與國外汽車品牌的差距。

但是大排量發動機技術,特别是像3.0T這樣大扭矩、大功率的發動機始終還是隻有奧迪、奔馳、寶馬等少數一些豪華品牌大廠才了然于胸。一方面是車型定位及應用場景的限制,自主品牌一般不會動這個心思;另一方面研發投入及技術難度也讓人望而卻步。

一、自主大排量發動機研發情況

當然國内這方面也不是完全空白:一汽紅旗依托合資夥伴的助力,推出過型号為CA6GV30TD的3.0T機械增壓産品,搭載在旗下紅旗HS7、紅旗H9兩款車型上,性能基本可以媲美奧迪在2008年推出的代号為EA837的3.0T發動機。據最新報道,紅旗還研制了全新一代V6發動機,最大功率340 kW,峰值扭矩600N·m,但目前還沒有看到确切的産品。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)2

還有就是柳州五菱柳機動力有限公司控股的菱特動力在2019年推出過代号為6G30TQY的3.0T V6發動機,在北京BJ80車型上搭載過。量産較少,具體表現不詳,對比賬面數據,與一流的産品相比還有提升空間。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)3

更早一點,北汽、吉利也涉及過大排量發動機的生産。北汽推出過代号為BN6V87 “3.0L V6”發動機,吉利借助沃爾沃的技術也做過3.5L V6的機型,不過生命周期都不長。

2021年12月,自主大排量發動機陣營再添新丁。長城汽車下線了代号為GW6Z30的3.0T V6發動機,從性能參數上看達到了業内一流水準。

本篇文章就聚焦于此,對該産品做一個深入分析。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)4

二、長城GW6Z30 3.0T V6推出的背景

關于長城這款發動機推出的背景,有個問題首先要正面回答一下。

電動化大勢所趨,世界主流車企普遍暫停了下一代大排量燃油發動機的研發。長城為什麼不随波逐流,反而加大投入選擇走一條不被人理解而且難走的路?

我們可以試着還原一下這裡面的決策思維。思維起點在于需求,一是無論面向國内、國外市場,長城汽車品牌向上必定需要更高端的動力總成;二是包括哈弗、坦克、皮卡等品牌在内,旗下産品的定位決定了這必須是一套大功率、大扭矩,并且能在複雜環境保持穩定輸出的動力系統。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)5

按現在的情況,有三條技術路線可以選擇。

首先就是純電驅動,但存在幾個緻命的問題:比如當前的锂電池無法在溫差較大的戶外環境支撐穩定的續航,越野環境充電補電比較困難,上電驅動的成本将較大幅度的推高車價,大扭矩電機在複雜環境下的耐久穩定性有待考證等等。國外像路虎、Jeep等品牌在這條路上走的也很保守,處于品牌向上關鍵期的長城汽車更需要慎重。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)6

其次就是混動了,這方面牧馬人插混和路虎衛士新能源的步子都太拉胯了,基于車型需求、發動機性能、混動布局特點及難度,理性分析長城汽車想要有點追求的話,有以下多種選擇。

1、2.0T 三電機(P0 P3 P4、P1 P3 P4)或是雙電機(P0/P1 P3、P0/P1 P4),這條路的難點在于,2.0T混動發動機需要在長城現有的2.0T發動機上做較大改進,混動發動機、多電機、動力電池、以及縱置9AT變速箱多個大件會推高車價,而且将使得空間布置無比艱難,混動控制策略也很複雜。還有比如無論是三電機還是雙電機,發動機直驅和電機直驅不懂随意切換,四驅體驗的操控性和舒适性也會大打折扣等等。但這條路的優點也很突出,2019年專利保護期過後,不用繳納專利費,研發成功後可上可下,可搭載在更多的中端車型上。

其實這方面長城是有積累的,繼Pi4混動平台後,長城汽車在2018年啟動了二代混動技術檸檬平台的研發(HEV PHEV),走的是固定軸式機電耦合系統雙電機三電機結構路子,發動機用的是混動專用1.5L和1.5T,量産的車型有WEY瑪奇朵DHT-PHEV、WEY拿鐵DHT。

2、3.0T 雙電機(P0 P2/P1 P2)/單電機(P0、P1或P2),前面一種雙電機模式中,P1 P2結構對發動機的調整更大一些,技術成本和布置、散熱難度也相應提高;第二種單電機選擇,發動機有足夠的能力主導四驅,P0勝在經濟、簡單可選裝; P1功率更大提升性能降低油耗效果更好;P2模式也相對簡單,發動機和9AT變速箱之間加個小電機,不需要在現有燃油動力結構上做太大的改動,總的這條技術路線的前提是需要有一台強大的3.0T發動機。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)7

最後一條技術路線就是3.0T純燃油動力模式,這對長城而言是比較好的選擇,長城有較好的發動機研發基礎,之前就推出過4G15、4B15、4C20、4N20等自研型号,3.0T直列6缸雙渦輪增壓發動機雖然沒有大規模量産,但是積累了豐富研發經驗。

上述内容純屬筆者個人觀點,不管長城汽車決策層是如何思考的,我們最終看到的是長城這台3.0T V6發動機的出爐,并且衍生出了3.0T V6 P2、3.0T V6 48V的混動版本。

那麼長城3.0T V6發動機推出來會有用武之地嗎?

筆者認為,答案是比較樂觀的,燃油車在未來20年左右仍有較大的舞台,2021年10月,中國發布了《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》,其中明确表示:至2035年,我國節能汽車與新能源汽車年銷量将各占一半,簡單理解就是20年以後,發動機才會逐步徹底退出曆史舞台。

從世界主流汽車市場的發展态勢、電動、混動、純燃油技術路線滲透率看,全球性的燃油車全面禁售在15年内也不會發生,長城汽車3.0T V6發動機還有時間在國内外汽車市場上綻放光彩。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)8

三、主要和哪些變速器配合?搭載在哪些車型上?

長城這台代号GW6Z30 3.0T發動機為V型6缸發動機,匹配是自研的9AT縱置變速箱,兩者一起構成了國内首套完全自研的3.0T 9AT高階動力總成,于去年12月4日正式在重慶永川工廠量産下線,據報道該套動力系統的年産能達到25萬。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)9

由于推出的時間不長,目前3.0T發動機僅搭載于坦克500這一款車型上,同時也是該車的最大賣點。但後續随着産量的提升,這套動力系統将被搭載于更多車型。除了坦克品牌的越野車外,皮卡、輕客等車型也有望搭載。

四、3.0T發動機結構解讀

長城這台3.0T發動機采用的是V6布局,夾角度數為60°,集成了雙噴系統、米勒循環、雙VGT增壓器、集成水冷中冷器進氣歧管等,從整體結構上不難看出,整個發動機是非常緊湊的。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)10

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)11

V6布局和L6相比減少了尺寸長度,自然在空間上更具優勢,也符合越野車更加複雜的發動機艙環境。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)12

同樣的,V型布局的通病就在于寬度會變大,過大的夾角度數使得缸蓋等部件都需要匹配兩套,但這也使得長城3.0T發動機擁有了更多可操作的空間。渦輪增壓器、中冷器、節氣門等與氣缸配套的零部件都是雙倍的,帶來的好處就是更高效。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)13

長城3.0T發動機在左右兩側各安置了一個渦輪增壓器,雙噴射系統緊密的布局在60°的V型夾角中,上方則連接着集成水冷中冷進氣歧管。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)14

為了實現緊湊的布局,這台3.0T發動機排氣歧管離渦輪增壓的距離非常近,在節約空間的同時還能提高性能反應。簡單來說就是距離越小響應越快,不會出現渦輪遲滞的現象。同時緊湊的布局降低了增壓空氣的壓力損失,更容易保證進氣溫度,提升加速響應性,車輛的加速性能和發動機的輸出性能更好。

此外,不難看出這台3.0T V6發動機布局緊湊,體積很小。官方給出的重量數據為196KG,衆所周知,在性能相當的情況下,發動機的體積越小、越緊湊越好,這樣能夠和更多車型的匹配,運用範圍更廣泛。

五、3.0T發動機技術亮點

總的來說,長城這款3.0T V6發動機是一台兼顧了動力性、經濟性和排放的大排量發動機,峰值功率260kW、峰值扭矩500N·m,跟歐洲同類型發動機相比的話,比EA839的功率數值還要大14馬力,數據表現很出色。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)15

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)16

我們下面稍微展開說一說。

1、雙噴射系統

長城的這套雙噴射系統采用了目前比較先進的350bar高壓燃油噴射系統 PFI噴射系統,直噴 氣道噴射的雙噴射系統設計可以充分利用兩種噴射方式的優勢,發動機根據不同的工況選擇不同的噴油模式,在降低油耗和排放的同時能最大程度減少積碳的産生。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)17

2、雙VGT渦輪增壓器

目前來看,雙VGT渦輪增壓器應該是長城3.0T發動機中最為領先的技術方案了,同時這也是全球第一款采用雙VGT渦輪增壓器的V6發動機。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)18

它的好處在于可以通過電控執行器來改變渦輪葉片的角度,即使在不同工況下也能使增壓器一直保持高效率,和廢氣旁通閥式增壓器相比,可提高30%的低速響應性及發動機的低速扭矩,大幅度的減少渦輪遲滞現象的産生。

舉個例子,有了這個雙VGT增壓器,車輛起步時擁有更佳的動力響應性能,在駕駛過程中可以更加“跟腳”。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)19

3、米勒循環

在米勒循環、阿特金森循環以及奧托循環這三種常見的循環中,長城采用了米勒循環。雖然在技術研究上比奧托循環要花費更多的精力,但對于長城坦克平台的高階動力來說,米勒循環才更能滿足大功率的需求。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)20

米勒循環的原理其實和阿特金森循環差不多,都是膨脹比大于壓縮比,實際工作過程就是通過可變氣門正時系統控制進氣門早關的方式,來實現膨脹比大于壓縮比的燃燒,從而提高熱效率,減少油耗。

但同樣的,米勒循環雖然能提高燃油經濟性,但缺點在于比較難控制,所以需要噴油方面來進行控制,也因此長城3.0T發動機采用了兩種噴氣方法,一種是進氣歧管噴射,還有一種是直噴,能實現雙噴射。

4、MAP機油泵

影響發動機油耗高低的關鍵環節,除了燃燒、做工之外,還包括發動機運轉過程中由摩擦造成的能量損耗。全MAP機油泵可以彌補使用傳統定排量機油泵無法在不同工況下準确供油的缺點。新油泵可助力發動機在不同轉速和負荷段調整機油壓力,摩擦會更小,發動機各轉速段的機械損失能進一步降低,發動機燃油經濟性可提升2%~3%。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)21

5、熱效率

或許有人認為雙渦輪會增加燃油噴射,又如何實現節能性呢?但長城3.0T發動機在排氣管的尾部有一根支管直接與渦輪機相連,沒有燃燒充分的氣體會被二次利用,使其燃燒更加徹底,從而達到節能的目的。

米勒循環 雙噴射 雙渦輪增壓可以實現發動機的高壓縮比,自然會有很好的燃燒效率。這台3.0T V6發動機的最高熱效率達到了38%,燃油消耗率為250g/kWh的高效區域占比超過70%,在同類型發動機中表現名列前茅。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)22

此外,氣體的充分燃燒也進一步減少了碳排放量,使得這台3.0T發動機符合歐六d、國6b、還有SULEV30的标準,達到現行的最高标準。排放和排量從來不是一對矛盾關系,在減碳行動推行的當下,長城3.0T發動機無疑滿足了高效與環保的雙重響應。

6、可靠性

和其他車型不同,因為長期奔波在山地坑窪路段,所以越野車最看重的就是可靠性,長城也充分考慮到了這點。在GW6Z30發動機上通過全新的工藝設計來保證發動機的可靠性,比如曲軸外圓角淬火,軸頸鏡面化加工,以及斜切口漲斷連杆等工藝。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)23

曲軸外圓角淬火提高了材料的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性,更适合坦克車型越野跋涉的工況;而軸頸鏡面化加工是為了降低與連杆的接觸面摩擦,提高耐久性,保證整車的質量。漲斷連杆的精度高,抗橫向剪切能力強,能夠承受比普通連杆更強的負荷,更适合坦克平台車型旗下的大排量大馬力發動機使用。

同時這台3.0T發動機還使用了高強度曲柄連杆系統,疲勞安全系數較設計标準提升30%以上,而且涉水零件全部采用IPX9K标準,整車超過135萬公裡的耐久試驗,進一步保證發動機在全地形、全環境實際使用場景的更高可靠性。

7、動力特性

評價一款發動機的好壞優劣不能僅僅從功率上判斷,還要看他的轉速區間。衆所周知,發動機轉速最高扭矩到達的越早就越實用。渦輪增壓機有着明顯的動力曲線,一般來說最大扭矩在1500rpm左右就能介入,并且可以一直持續到4000rpm以上。

長城6Z30 3.0T發動機1000rpm即可爆發出340N·m的強勁扭矩,1500rpm時可以迸發出500N·m的最大扭矩并持續到4500rpm,更加寬泛的扭矩平台可以帶來更為順暢的加速體驗以及更低的油耗。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)24

8、混動化

8.1、48V輕混系統

大功率發動機配合48V輕混系統似乎是近年來的熱門趨勢,奔馳、路虎等3.0T發動機均有搭載。

長城也為這台發動機上了48V系統,采用的是P0結構,動力總成綜合峰值扭矩可提升至550N.M。48V輕混技術對降低油耗、提升平順性有不錯的效果,一般在大型豪華車轎車上使用,長城應用在皮卡和越野車上應該也是業内比較領先的。

8.2、P2混動系統

長城還為這台3.0T V6研發了曲軸 P2混合動力系統(P2模塊:150kW、425Nm),大功率P2混動電機,用C0離合器與發動機斷開和連接,并推出了專門用于混動的9HAT變速箱,可實現整車的純電或混合驅動模式。

9HAT變速箱在兼顧尺寸可控及高動力傳輸能力的基礎上,3.0T P2電機峰值功率可達380KW、峰值扭矩750N.m,應該能稱得上是地表汽車最強動力總之一了。

受空間布置、散熱、成本等制約,P2混動系統的主流趨勢是取消液力變矩器

,用離合器滑摩傳遞扭矩。長城這套P2混動系統具體結構如何不詳,有知道朋友可以補充一下。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)25

六、主流3.0T發動機對比

目前常見的3.0T發動機主要搭載在高端車型中,其中渦輪增壓形式最為常見,包括奔馳的M256 3.0T L6雙渦輪增壓發動機、寶馬B58TU 3.0TL6渦輪增壓發動機、奧迪EA839系列3.0T渦輪增壓發動機等。

1、數據對比

為了更客觀的對比評價,我們将通過表格的形式直觀呈現數據分析。

從下述表格不難發現,長城自研的這台3.0T V6發動機在動力輸出峰值功率、扭矩上都表現不錯,能夠達到頂尖競品同級水準,如果算上P2混動模塊會更領先。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)26

2、展開評價

2.1、奔馳M256

奔馳M276采用的是V型布局,随後而來的M256 3.0T發動機卻跟随着寶馬的選擇,改成了直6。這台M256 3.0T發動機最大的特點就是深度集成48V輕混動系統,把混動和發動機作為一個整體來考慮。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)27

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)28

和長城的輕混系統不同的是,深度集成的48V輕混動系統(P1)可以采用電動控制更多部件,比如渦輪增壓器,奔馳M256采用了48V電壓驅動的電動增壓器加渦輪增壓的雙增壓系統,電動增壓器的加速響應幾乎沒有延遲,完全解決了渦輪遲滞的問題。

此外,水泵和空調壓縮機這些大功率系統也可以全部采用電驅動,發動機前端不再需要附件驅動皮帶,可以進一步降低發動機的阻力,實現更大的驅動功率,從而顯著的提升性能降低油耗,在目前所有的48V輕混技術中,都是十分成熟、先進的。

2.2、寶馬B58TU

B58TU是指B58發動機升級版本,寶馬是直6布局的堅實擁護者,這個技術路線最大的好處就是和與旗下4缸發動機更容易實現模塊化布局,可以大幅度減少發動機核心系統的開發工作,類似汽車廠家喜歡推出的車型平台,實現多款發動機共線生産。B58TU有高低兩個功率版本,高功率版本的最大功率374馬力(274Kw),峰值扭矩500Nm。

公開信息顯示,基于B58TU 3.0T拓展的48V和插混系統已經逐步在寶馬5系、X5等核心産品上使用了。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)29

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)30

寶馬B58TU 3.0T發動機曾經榮獲過2019年沃德十佳發動機的稱号,作為“十佳發動機”排行榜上的常客,寶馬發動機一直以來有口皆碑,常常被很多車企所采購,來提高高端産品的實力。但近年來故障問題較多,容易出現燒機油的情況,車質網上相關投訴多達幾百條,涉及5系、X3等多款車型,産品質量水平忽高忽低,表現參差不齊。

總的來說,寶馬發動機搭載的直噴系統、可變氣門正時和升程技術、進氣管集成水冷中冷器等技術都是一大優勢。而長城3.0T發動機同樣應用了這些優點技術,不過兩者的區别在于一個是直列布局,一個是V型布局。

2.3奧迪EA839

奧迪EA839 3.0T V6渦輪增壓發動機有兩個排量,一個是3.0T版本,一個是2.9T版本,由奧迪和保時捷聯合研發,這款發動機優點很多也十分經典,保時捷卡宴、奧迪Q8、奧迪A8L、保時捷Macan均采用的是這台發動機,幾乎涵蓋了大衆旗下的所有高端車型,包括了MLB、MSB、MNB、MMB等平台。

奧迪研發EA839系列的初心就是覺得EA837不能滿足更高需求,所以這台發動機在性能上做到了極緻(2.9T版本動力輸出更強,3.0T次之),使用了奧迪最新的獨家B循環,和長城3.0T發動機所采用的米勒循環相比,B循環将進氣閥門關閉時間提前了,能夠加快進氣氣流的速度,讓燃料與空氣混合的效率提升,有着更好的熱效率表現,在燃油經濟性上很出色。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)31

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)32

混動方面,奧迪EA839也有拓展,例如48V輕混(奧迪A6L、A8L等)及插電強混(非中國專供版的保時捷卡宴E-Hybrid)。

總的來說,作為高端品牌打造的3.0T發動機,上述産品都有着不錯的動力表現以及燃油經濟性,也能看到不少技術亮點,而長城3.0T發動機的優勢在前文已經說過,不再複述,下面我們看一下這款發動機的實際使用表現。

七、用戶口碑評價如何?

目前長城的3.0T發動機隻搭載在于坦克500一款車型上,而因為疫情、産能等原因導緻這款車交付延遲,目前我們隻能從試駕感受中來判斷這款發動機的具體表現。

由于搭載了一台3.0T發動機,所以坦克500自然不會有動力不足的情況,再加上低轉速時就能釋放峰值扭矩,所以無論是市區路段還是高速道路,它的動力表現都不錯,整體操作下來隻會感受到充沛的動力輸出,确實能達到官方給出的參數表現,這一點是沒有虛标的。

長城3.0v6發動機(與BBA大排量發動機相比)33

此外,為了提高燃油經濟性,坦克500是加入了一套48V輕混系統的,所以發動機的啟停也會變得比較柔和,在起步和提速時都會感受到輕盈感,再加上四種驅動模式,能夠滿足越野、山地、市區等多種工況環境,切合了越野愛好者的需求。

寫在最後:

節能環保、電動化大勢所趨,節能汽車還有20年左右市場潛力可挖,從國内外主流大排量發動機技術趨勢看,混動化是大排量發動機未來持續發光、發熱的必經之路。

總的來看,長城3.0T V6搭載了衆多當下先進的技術和設計,是一台兼顧了動力性、經濟性和排放的大排量發動機。其性能參數與國際一線豪華大廠競品處于同一水平線上,甚至在個别指标和混動拓展上(P2)還有領先之勢。當然,具體質量耐久性表現則需要時間來考驗。

與紅旗、北汽、吉利、五菱等車企的産品不同,長城的3.0T V6發動機是純自主研發并生産,擁有自主可控的知識産權,性能一流的作品,代表了國産發動機研發能力的天花闆,堪稱自主技術孤品。

明知山有虎,偏向虎山行!

長城3.0T V6發動機是自主品牌車企勇氣 實力的結晶,也是長城這麼多年來造車之路的縮影。

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关汽車资讯推荐

热门汽車资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved