41%热效率的丰田TNGA发动机 是在这里造出来的

 [汽车之家?工厂揭秘]?从04年建成开始算起的16年来，从未有媒体走进过GTE（GAC Toyota Engine Co。，LTD）广汽丰田发动机有限公司的工厂车间。而今天，我们得到了这样一个难得的机遇，有机会亲眼看看热效率41%的丰田TNGA架构M20C发动机到底是如何生产出来的。

 结合整车制造工厂的参观，今天这篇文章，我们希望聊明白几件事：我们总说的TNGA是什么，在生产制造中到底有什么用？以及M20C发动机的一些技术细节。由于参观时间有限且全程不允许拍照，本文图片均来自官图及过往内容素材。

TNGA架构意义大吗？

 从2015年第四代普锐斯算起，丰田推行TNGA架构也已经有5年的时间了。几乎每篇和丰田有关的文章都会提到TNGA，那TNGA到底是什么？

 过去我们要先搞定设计，在生产环节发现问题，反馈回设计，一步步打磨，以此类推，再到制造环节。

 所以，TNGA架构最大的意义体现在产品开发上，基于同一个架构，丰田可以快速开发出不同轴距、不同类型的多种车型，并让以往车型中的优势零部件发光发热。

TNGA M20C发动机

 爱好发动机技术或丰田品牌的人肯定对最新的41%热效率TNGA发动机如数家珍，今天我们终于看到了这款发动机是如何被生产出来的。

 这里的“自働化”值得一提，它不是单指基本不需要工人操作，更重要的是，有一套完善的问题监测机制，通过检测出各式各样的异常，防止不良品流出。

 我们参观的生产线是M20C发动机，它是丰田TNGA发动机中2.0L排量的传统汽油动力机型，在我看来几乎是结合了主流前沿的发动机技术。

 马自达创驰蓝天看家的阿特金森循环和我们在大众EA888发动机上见到最多的进气歧管/缸内直喷混合喷射技术都出现在这一代丰田TNGA发动机上。

 我们尝试把这些技术串联起来，探究一下高热效率的由来。阿特金森循环（实际应该叫米勒循环）简单来说是通过电控气门技术（丰田看家的VVT-i）调整气门开闭时间。

 如上面的gif图所示，在不需要太高功率的低负荷工况下，我们在进气冲程的尾段让气门晚关一点点（利用丰田看家的VVT技术），使压缩冲程的初段，缸内的混合气会从进气口“吐回”一部分。

 因为压缩冲程中有短暂的一段时间在“吐气”，实际并没有进入那么多的混合气，压缩后，在缸内自然也没有那么高的实际压缩比，没有可能导致爆震的过高压强。

 火焰扩散速度越快，在有限的时间里，混合气燃烧就越充分。TNGA发动机这一环套一环，很是精妙。结合一些小的改进，例如采用电子节温器和电动水泵组成可变冷却系统，优化发动机的控温性能；部件的小型化、轻量化所带来的“微小进步”，也都是41%中不可或缺的组成部分。

 当然，我们从技术和策略上分析TNGA发动机，无非几句话的事情，这里面却是工程师日以继夜的研究、试验、改进，反复验证所带来的成果。

 回到工厂，由于时间原因没有参观到铸造车间，无缘看到缸盖和缸体的低压和高压铸造设备。但在加工车间，我们发现GTE加工车间的设备的体积只有其它品牌动力总成工厂设备约1/3。

 经过粗加工环节后，曲轴孔和缸孔珩磨（类似缸壁精磨）是两项重要的高精加工工序，后者精度为0.015mm。在精加工后的清洗环节，油道内异物要做到5mg以下，这些都是工厂内的标准。

 经过总装，一台发动机就正式制造完成了，但在交付之前，还需要经过部分检测，包括人工检测，利用TCR盘确认作业完成信息。

整车制造工厂

 关注技术频道的朋友应该在这里看过很多整车工厂了，冲压、焊接、涂装和总装是几乎全世界通用的流程规范。此次行程仓促又不让拍摄，这里也就不挨个赘述了，这里挑几个我认为的亮点和大家聊聊。

 广汽丰田整车工厂的自动化程度比较高，各个车间有AGV自动运输车负责物流。冲压器械采用日本小松的产品，C级线单条最高可达到30件/分钟的产能。

 在焊装车间我们看到了丰田的一项专利技术——电极头磨刀石，焊装车间里的机器人每完成一次焊接，电极头都会在整形机里打磨一下，保证每一次工作时都保证相同状态。

 车身地板焊接有4组马达进行定位，夹具精度为0.05mm。在焊接完成后，还会有机械臂对32个部位进行标准测量。

 为了提高效率，工厂自研了门型运输通道，配合人工或者机器人可以自动运输所需的材料，执行效率很高。

 通过总装车间，整车基本完成组装，检测线的质检人员每人手上会带一块iWatch，对比串号完成检查后，检测员可以直接在手表上点击确认并生成检查记录。

 另外还有一部分检测员手里会拿一台iPad，他们是检测车辆配置的人员，比对预先生成的配置图表，检测员可以一项一项比对。

 在最后的检查中，每辆车都要跑一圈“小跑道”，包含石板路（比利时路）、柏油路弯道以及一段有钢线的颠簸路段，借以检测装配、异响和行驶机能，随后进入淋浴房进行漏雨测试。

 在常规的检测内容外，广汽丰田还有一个传说中的“黑帽子”小组，负责抽检装配完成的车辆，他们手中握有丰田最严苛的检测标准，并且会根据客户的反馈逐年更新这套标准。此前我的同事夏志猛曾专门做过一期《学徒》详细介绍了丰田质检环节，我也把视频放在这里供大家观看。

更多精彩视频，尽在汽车之家视频频道

总结

 素材有限，我亲眼看到的一些东西可能没法让你们也看到，只能通过文字描述出来。在广汽丰田整车制造工厂里，很多设备诸如AGV自动小车、高吨位的冲压装置和机械臂很多工厂都有，但电极头磨刀石等专利和自研装置还是能让人眼前一亮。相比之下，GTE发动机工厂还是更令我神往一些，这也是我把GTE工厂和TNGA发动机放在前面聊的原因之一。感谢各位看到这里，相信你们对广汽丰田的整车和发动机制造工厂有了一定的了解，那么我们下次工厂揭秘再见了。（图/文 汽车之家 郑旭）