41%熱效率的豐田TNGA發動機 是在這裏造出來的

[汽車之家?工廠揭秘]?從04年建成開始算起的16年來，從未有媒體走進過GTE（GAC?Toyota?Engine?Co。，LTD）廣汽豐田發動機有限公司的工廠車間。而今天，我們得到了這樣壹個難得的機遇，有機會親眼看看熱效率41%的豐田TNGA架構M20C發動機到底是如何生產出來的。

結合整車制造工廠的參觀，今天這篇文章，我們希望聊明白幾件事：我們總說的TNGA是什麽，在生產制造中到底有什麽用？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，本文圖片均來自官圖及過往內容素材。

TNGA架構意義大嗎？

從2015年第四代普銳斯算起，豐田推行TNGA架構也已經有5年的時間了。幾乎每篇和豐田有關的文章都會提到TNGA，那TNGA到底是什麽？

過去我們要先搞定設計，在生產環節發現問題，反饋回設計，壹步步打磨，以此類推，再到制造環節。

所以，TNGA架構最大的意義體現在產品開發上，基於同壹個架構，豐田可以快速開發出不同軸距、不同類型的多種車型，並讓以往車型中的優勢零部件發光發熱。

TNGA?M20C發動機

愛好發動機技術或豐田品牌的人肯定對最新的41%熱效率TNGA發動機如數家珍，今天我們終於看到了這款發動機是如何被生產出來的。

這裏的“自働化”值得壹提，它不是單指基本不需要工人操作，更重要的是，有壹套完善的問題監測機制，通過檢測出各式各樣的異常，防止不良品流出。

我們參觀的生產線是M20C發動機，它是豐田TNGA發動機中2.0L排量的傳統汽油動力機型，在我看來幾乎是結合了主流前沿的發動機技術。

馬自達創馳藍天看家的阿特金森循環和我們在大眾EA888發動機上見到最多的進氣歧管/缸內直噴混合噴射技術都出現在這壹代豐田TNGA發動機上。

我們嘗試把這些技術串聯起來，探究壹下高熱效率的由來。阿特金森循環（實際應該叫米勒循環）簡單來說是通過電控氣門技術（豐田看家的VVT-i）調整氣門開閉時間。

如上面的gif圖所示，在不需要太高功率的低負荷工況下，我們在進氣沖程的尾段讓氣門晚關壹點點（利用豐田看家的VVT技術），使壓縮沖程的初段，缸內的混合氣會從進氣口“吐回”壹部分。

因為壓縮沖程中有短暫的壹段時間在“吐氣”，實際並沒有進入那麽多的混合氣，壓縮後，在缸內自然也沒有那麽高的實際壓縮比，沒有可能導致爆震的過高壓強。

火焰擴散速度越快，在有限的時間裏，混合氣燃燒就越充分。TNGA發動機這壹環套壹環，很是精妙。結合壹些小的改進，例如采用電子節溫器和電動水泵組成可變冷卻系統，優化發動機的控溫性能；部件的小型化、輕量化所帶來的“微小進步”，也都是41%中不可或缺的組成部分。

當然，我們從技術和策略上分析TNGA發動機，無非幾句話的事情，這裏面卻是工程師日以繼夜的研究、試驗、改進，反復驗證所帶來的成果。

回到工廠，由於時間原因沒有參觀到鑄造車間，無緣看到缸蓋和缸體的低壓和高壓鑄造設備。但在加工車間，我們發現GTE加工車間的設備的體積只有其它品牌動力總成工廠設備約1/3。

經過粗加工環節後，曲軸孔和缸孔珩磨（類似缸壁精磨）是兩項重要的高精加工工序，後者精度為0.015mm。在精加工後的清洗環節，油道內異物要做到5mg以下，這些都是工廠內的標準。

經過總裝，壹臺發動機就正式制造完成了，但在交付之前，還需要經過部分檢測，包括人工檢測，利用TCR盤確認作業完成信息。

整車制造工廠

關註技術頻道的朋友應該在這裏看過很多整車工廠了，沖壓、焊接、塗裝和總裝是幾乎全世界通用的流程規範。此次行程倉促又不讓拍攝，這裏也就不挨個贅述了，這裏挑幾個我認為的亮點和大家聊聊。

廣汽豐田整車工廠的自動化程度比較高，各個車間有AGV自動運輸車負責物流。沖壓器械采用日本小松的產品，C級線單條最高可達到30件/分鐘的產能。

在焊裝車間我們看到了豐田的壹項專利技術——電極頭磨刀石，焊裝車間裏的機器人每完成壹次焊接，電極頭都會在整形機裏打磨壹下，保證每壹次工作時都保證相同狀態。

車身地板焊接有4組馬達進行定位，夾具精度為0.05mm。在焊接完成後，還會有機械臂對32個部位進行標準測量。

為了提高效率，工廠自研了門型運輸通道，配合人工或者機器人可以自動運輸所需的材料，執行效率很高。

通過總裝車間，整車基本完成組裝，檢測線的質檢人員每人手上會帶壹塊iWatch，對比串號完成檢查後，檢測員可以直接在手表上點擊確認並生成檢查記錄。

另外還有壹部分檢測員手裏會拿壹臺iPad，他們是檢測車輛配置的人員，比對預先生成的配置圖表，檢測員可以壹項壹項比對。

在最後的檢查中，每輛車都要跑壹圈“小跑道”，包含石板路（比利時路）、柏油路彎道以及壹段有鋼線的顛簸路段，借以檢測裝配、異響和行駛機能，隨後進入淋浴房進行漏雨測試。

在常規的檢測內容外，廣汽豐田還有壹個傳說中的“黑帽子”小組，負責抽檢裝配完成的車輛，他們手中握有豐田最嚴苛的檢測標準，並且會根據客戶的反饋逐年更新這套標準。此前我的同事夏誌猛曾專門做過壹期《學徒》詳細介紹了豐田質檢環節，我也把視頻放在這裏供大家觀看。

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總結

素材有限，我親眼看到的壹些東西可能沒法讓妳們也看到，只能通過文字描述出來。在廣汽豐田整車制造工廠裏，很多設備諸如AGV自動小車、高噸位的沖壓裝置和機械臂很多工廠都有，但電極頭磨刀石等專利和自研裝置還是能讓人眼前壹亮。相比之下，GTE發動機工廠還是更令我神往壹些，這也是我把GTE工廠和TNGA發動機放在前面聊的原因之壹。感謝各位看到這裏，相信妳們對廣汽豐田的整車和發動機制造工廠有了壹定的了解，那麽我們下次工廠揭秘再見了。（圖/文?汽車之家?鄭旭）