結合對車輛制造廠的參觀,我們希望能了解今天這篇文章中的幾件事:我們壹直談論的TNGA是什麽,它在制造業中有什麽用?以及M20C發動機的壹些技術細節。由於參觀時間有限,且全程不允許拍照,本文圖片均來自官方地圖和過往內容資料。
TNGA架構意義重大嗎?
從2015第四代普銳斯開始,豐田已經推行TNGA架構五年了。幾乎每壹篇和豐田有關的文章都會提到TNGA,那麽TNGA是什麽呢?
以前我們要先把設計搞定,在生產過程中發現問題,反饋設計,壹步壹步打磨,等等,再到制造環節。
所以TNGA架構最大的意義在於產品開發。基於相同的架構,豐田可以快速開發出不同軸距、不同類型的多種車型,讓以往車型中的優勢部分煥發光彩。
TNGA?M20C發動機
熱愛發動機技術或者豐田品牌的人壹定對最新的41%熱效率TNGA發動機非常了解。今天,我們終於看到了這臺發動機是如何生產出來的。
這裏的“自毀”值得壹提。不代表基本不需要工人操作。更重要的是,有完善的問題監控機制,通過檢測各種異常,防止不良品流出。
我們參觀的生產線是M20C發動機,是豐田TNGA發動機中2.0L排量的傳統汽油動力車型。在我看來,它幾乎融合了主流的尖端發動機技術。
馬自達的阿特金森循環和我們在大眾EA888發動機上看到最多的進氣歧管/缸內直噴混合噴射技術,都出現在這壹代豐田TNGA發動機上。
我們嘗試將這些技術串聯起來,探索高熱效率的起源。阿特金森循環(其實叫米勒循環)簡單來說就是通過電控氣門技術(豐田看家的VVT-i)來調節氣門開閉時間。
如上面的gif圖所示,在沒有太高功率的低負荷工況下,我們在進氣沖程結束時讓氣門稍微晚壹點關閉(采用豐田看家的VVT技術),這樣在壓縮沖程開始時,氣缸內的混合氣會從進氣處“吐回”壹部分。
因為壓縮沖程有壹小段時間的“呼氣”,所以實際上沒有那麽多混合氣。壓縮後氣缸內自然沒有那麽高的實際壓縮比,也沒有可能導致爆燃的過大壓力。
火焰傳播得越快,混合物在有限的時間內燃燒得越充分。TNGA發動機是環形的,很精致。結合壹些小的改進,比如使用電子節溫器和電動水泵組成可變冷卻系統,優化發動機的溫控性能;元器件小型化、輕量化帶來的“小進步”也是41%不可或缺的壹部分。
當然,我們從技術和戰略角度對TNGA發動機的分析,無非是寥寥數語,但卻是工程師們夜以繼日的研究、試驗、改進和反復驗證的結果。
回到工廠,因為時間原因沒有參觀鑄造廠,也沒有看到缸蓋和缸體的低壓和高壓鑄造設備。但是在加工車間,我們發現GTE加工車間的設備量只有其他品牌動力總成工廠的1/3左右。
粗加工後,珩磨曲軸孔和缸孔(類似於缸壁精磨)是兩個重要的高精度加工工序,後者的精度為0.015 mm,精加工後的清洗過程中,油道內異物要在5mg以下,這些都是工廠的標準。
總裝後正式制造壹臺發動機,但在交付前,需要進行壹些測試,包括手動測試,用TCR盤確認作業完成信息。
車輛制造廠
關註技術頻道的朋友應該在這裏見過不少汽車廠。沖壓、焊接、塗裝、裝配幾乎是全世界通用的工藝規範。行程倉促,不允許拍攝,這裏就不壹壹贅述了。在這裏,我挑幾個亮點和大家聊壹聊。
廣汽豐田整車廠自動化程度高,AGV自動運輸車負責各個車間的物流。沖壓設備由日本小松制造,單條C級線最大產能可達30件/分鐘。
在焊接車間,我們看到了豐田的壹項專利技術——電極尖磨刀石。焊接車間的機器人每完成壹次焊接,電極頭都會在成形機中進行打磨,以保證每次工作時的狀態壹致。
有四組電機焊接在車身地板上定位,夾具精度0.05 mm,焊接完成後會有機械臂對32個零件進行標準測量。
為了提高效率,工廠開發了門式運輸通道,可以用人工或機器人自動運輸所需物料,執行效率非常高。
通過組裝車間,整車基本組裝完畢,檢測線的每個質檢員手裏都會帶壹個iWatch。通過比對序列號完成檢驗後,檢驗員可以直接點擊手表進行確認,生成檢驗記錄。
此外,壹些檢查人員手中還會拿著壹臺iPad。他們是檢查車輛配置的人。他們可以逐壹比較預先生成的配置圖表。
在最後的檢查中,每輛車都要跑壹段“小跑道”,包括石板路(比利時路)、柏油路彎道和壹段有鋼絲的顛簸路段,以測試裝配、異響和行駛功能,然後進入淋浴房進行漏雨測試。
除了常規檢測內容,廣汽豐田還有壹個傳說中的“黑帽”團隊,負責對組裝好的車輛進行抽樣檢測。他們手裏有豐田最嚴格的檢測標準,並且會根據客戶反饋逐年更新這套標準。之前同事夏之夢做了壹期《學徒》,詳細介紹了豐田的質檢情況。我也把視頻放在這裏給大家看。
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摘要
素材有限,有些我親眼看到的東西妳可能看不到,只能用文字描述。在廣汽豐田整車制造廠,AGV自動車、高噸位沖壓設備、機械臂等設備很多,但電極端磨石等專利和自研設備依然能讓人眼前壹亮。相比之下,GTE發動機廠仍然更讓我著迷,這也是我把GTE工廠和TNGA發動機放在前面的原因之壹。謝謝妳看到這個。相信妳對廣汽豐田的整車和發動機制造工廠有壹定的了解,下次再來揭秘吧。(圖/文?汽車之家?徐征)