标致公司开始生产新的1.2升三汽缸喷射式发动机

在法国西北部的Française de Mécanique发动机工厂自1969年以来,为PSA标致雪铁龙、雷诺和沃尔沃生产了超过4800万台动力设备,但是这和日前在那里开始投产的小型汽油涡轮增压机相比就逊色不少。这是一个最先进的1.2升三缸喷射式发动机,是标致雪铁龙公司缩小尺寸方案的核心,这是为了达到欧盟从2020年之后开始实施的95克/千米的二氧化碳排放标准。
 
小型汽油发动机将在达成目标过程中起到越来越大的作用,尤其是欧盟即将在9月份开始实施针对有害气体排放的新规定,会提高柴油机的吸引力。受影响最显著的是B-段汽车,汽车普遍来讲都是按价格出售。但是许多人都预测,C-段下端汽车有望会大幅度进行从柴油机到汽油机的转变。
 
对汽油发动机的更大需求
标致雪铁龙的新款1.2升涡轮增压机从6月开始投产,年产量将达到350,000个。公司已经开始生产一部分,用以预测需求转变,并渐渐替代由标致雪铁龙和宝马集团共同研发的、已使用6年之久的1.6升四缸发动机。三缸涡轮增压机要比1.6升发动机节能21%,减少18%的二氧化碳排放。标致雪铁龙是2012年低碳制造商的领头企业,每台车平均排放量为121.5克/千米,这个数据在去年甚至下降到115.9克/千米。
 
涡轮增压机是PSA公司Pure Tech(纯粹科技)领域的新贵,去年推出1.0升和1.2升规格的非增压进气道汽油喷射发动机,在法国东北部的Trémery工厂里生产,用于集团的A-段和B-段汽车 — 即标致108,208,2008和雪铁龙 C-Zero,C3,DS3车型。1.2升涡轮增压机 —用110或130制动马力— 把缩小方案延伸到C-段车型。开始时用于标致308、308越野和雪铁龙C4,但从7月份就投向其他车型。PSA知情者透露,以后会有更强悍的版本。

 
投资和开发
Française de Mécanique在PSA内部称为杜弗兰发动机厂,从该公司、欧盟、法国、北部加来海峡地区政府对Pure Tech涡轮增压机的投资中获利9亿欧元。 一半多一点的经费用于研发,余下的用于生产设施和工具上。40%左右的发动机部件可以在非增压发动机和涡轮增压发动机之间转换。1.2升涡轮增压机也将在中国生产并在当地使用。
 
PSA的工作需要250名工程师历经四年的时间进行研发,递交121项专利申请书。公司称,与备受其他汽车制造商青睐的1.0升发动机不同,使用1.2升容量发动机更有优势。PSA的1.2升发动机里,每个气缸容量为400cc,更适合封装、冷冻,据有更好的缸径行程比。PSA说,会在巴西这样的国家里,换成1.0升发动机以迎合市场和税收要求,但是同时承认这不会像1.2升发动机那么有效率。
 

The cast parts for the new three-cylinder engine are sourced from a number of PSA plants
杜弗兰没有铸造厂 —有一个在1971年建立,并于2005年关闭— 因此1.2升涡轮增压机所需各种部件要从PSA其他工厂运来。例如,汽缸盖来自查尔维尔梅济耶尔(Charleville Mezieres),而曲轴来自牟罗兹(Mulhouse)。发动机是经PSA新建的精益制造工程(LME)程序生产的,和传统的系统相比,可减少50%的生产时间和30%的工厂面积。
 
气缸头是铝质的,具有每缸三个气阀和链条传动的特点。一个完整的排气管可以更迅速地预热,因此提高了效率。制造一个汽缸头需要花费4个小时,使用55个机械工具,大大减少了重量,从12.5公斤降低到8.5公斤。在这个高自动化生产线里,每班只需要10个员工,占用25,000平方米当中的4,500平方米用于生产新的发动机。

 装配自动化
阀动装置里没有使用液压技术:所有都是由挺杆控制。这些都是由机器人根据二维码进行挑选和安装的 — 实际上,每个发动机上都贴有独有通行证。因为每个发动机上装有多达12个不同的挺杆,并进行45次巡回,因此使用机器人就可以确保生产精确度。曲轴和发动机缸体加工区域各占近2,000平方米。曲轴是通过20个机械工具,以每班5个员工,在一个U型生产线上完成的。操作过程中最为精细的部分是平衡过程,由新一代全自动机器设备完成的。
 
另一个U型生产线上有26个机床,以每班7个员工完成铝质发动机缸体制造。气缸衬套是铸铁的,上面有1微米宽的槽体,在运转时有效隔油。加工过程所用的机油全部回收利用。发动机在一个独立的机械里清洗,然后用金刚石切割机进行打磨。发动机缸体、汽缸盖和曲轴箱在工厂的单一机组里,在杜弗兰里称作“教堂”。然后发动机就被送到劳动力最为密集的操作区域 — 占地3,800平方米的装配和建造区。57人为一班,在380米长的生产线上的47个工作站上,进行80种不同的操作。每个工作站只有1.2米款,使整个生产线尽可能的密集。工人们每两个小时就换岗位,以避免重复性和枯燥。工具都是自动递给工人的,这样就减少工作压力,并节省时间。PSA使用乐高公司工件来研发物流和人体工学,为装配线上的员工服务。
 

26 machine tools and seven employees per shift finish the aluminium engine blocks, which have cast-iron liners
高品质水平
有一个红卡系统操作,用于发现任何不合标准的部件。这些部件被取出,并重新回收利用。PSA承认这样做代价昂贵,但他们说这对自检质量标准起到必要的警惕作用。每个发动机都经过5分钟3,000rpm(每分钟转速)和230Nm转矩的台架试验,以检测工作温度和压力。直喷系统操作到200杆,而霍尼韦尔压缩机旋转到240,000rpm。总共有54项质量测试,有些项目里只有三人才有资格执行。这里是唯一没有红卡系统的区域:没有通过质量标准但可以修改的发动机就会分发橙色卡。
 
1.2升涡轮增压机每天的产量只有80个,但是到了夏天,生产线就会加速,增加第二班运作和周末班,年产量将达到350,000台。PSA公司说,如果有强大需求,产量还可以提高50%左右,并向外部开放出售。
有了这个新发动机,标致308车型销售有望在今年提高22%。公司称一切都在增加,因为目前汽油车型的供应更具竞争力。

Douvrin is jointly owned by PSA and Renault and built just under 800,000 engines for the two French groups and BMW in 2013
在过去,汽油只占308车型销售的14%,在英国这样的国家只有12%,因为庞大的市场是受制于基于二氧化碳排放税收的。有了新发动机,标致预测欧洲的市场份额占有率达到27.5%,在英国会达到29%。杜弗兰工厂是标致雪铁龙集团与雷诺的合资企业,在2013年为两家法国集团和宝马提供近800,000台发动机,其中的85%是供给标致和雪铁龙。除了新款Pure Tech涡轮增压机之外,公司还生产四款PSA-BMW 1.6升发动机,日产量近1,000台,一部分会运往英国用于Mini车型;还生产三款与福特公司联合研发的1.4升涡轮增压汽油发动机,日产量达800台;以及PSA公司TU-TUF汽油发动机(分别于1986年和1991年引进),日产量达200台。公司还为雷诺公司生产1149cc D汽油发动机的两个变体。到2017年,公司将新增PSA柴油发动机厂。工厂位于法国的某个区域,接近PSA奥尔奈工厂,成为法国汽车中枢,能提供3450个工作岗位。
 

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