1.汽油机效率是多少?

2.热效率42.1%!比丰田本田还牛的传祺发动机真能省油吗

3.热效率达41.07%!东风风神发布自主最高效发动机

4.最高效率可达45%的新型汽油机

5.最大功率150kW、热效率41.07%,1.5T自主发动机鱼与熊掌兼得

6.发动机热效率高达40%!长安CS55 PLUS蓝鲸版新特性解析

7.热效率超丰田!聊比亚迪骁云1.5L发动机

汽油发动机热效率最高_汽油机热效率低于柴油机的原因

热效率是衡量一台发动机技术水平的一个重要标准,简单地来说,发动机的热效率越高,也就意味着汽油燃烧更加充分,更加具备省油的条件。之前,热效率比较高的发动机往往都是国外品牌,现在自主品牌的发动机技术不断成熟,热效率也越来越高了,下面就来看一看2020年最新自主品牌热效率排行榜。

第一:长安NE 1.5T发动机(40%)

长安NE 1.5T发动机是长安汽车英国研发中心最新的技术成果,这款发动机目前已经实现量产,并搭载于即将上市的长安UNI-T上。据悉,这台发动机的最大马力可达180匹,最大扭矩为300牛米,动力性能非常强悍。与此同时,热效率也是这台发动机的一大亮点,它的热效率达到了惊人的40%,比肩丰田的2.0L发动机,几乎是行业内的最高水平。

第二:红旗2.0T发动机(39%)

红旗汽车财大气粗,在技术研发上也不计成本,尤其是在发动机技术领域,红旗汽车近两年的进步确实很大。红旗HS5所搭载的这台2.0T发动机就是红旗汽车自主研发的,它的最大马力为224匹,峰值扭矩340牛米,并采用了米勒循环、智能热管理、350bar燃油喷射等技术,热效率高达39%,在国内属于领先水平。

第三:长城2.0T发动机(38.3%)

长城的2.0T发动机使用范围很广,是长城发动机系列中的拳头产品,它在哈弗H6、哈弗F7、哈弗H9以及WEY系列等车型上都有搭载。在哈弗H6这款车上,这台2.0T发动机的最大功率为165kW,动力参数较为出色,热效率更是达到了38.3%,并采用了双流道增压器、小惯量涡轮,使得涡轮介入的时间更早,动力响应也更快。

第四:广汽传祺2.0T发动机(38%)

广汽传祺最新的2.0T发动机代号为4B20J1,目前搭载于最新款的GS8和GM8上,这台发动机的最大马力达到了252匹,峰值扭矩高达390牛米,动力参数比长城的2.0T发动机还要更胜一筹,此外38%的热效率也属于行业一流水平,堪称自主最强2.0T发动机。

第五:奇瑞1.6T发动机(37.1%)

奇瑞被称为自主品牌中的技术宅,发动机技术一直在国内领先,它的第三代1.6T发动机因动力性能和热效率而闻名,其最大马力为197匹,峰值扭矩290牛米,动力参数堪比很多2.0T发动机,37.1%的热效率放在现在虽然没有优势,但依然值得肯定。目前奇瑞旗下的主力车型都已经搭载了这台1.6T发动机,包括瑞虎7、瑞虎8、星途TX、星途LX等等。

总结:发动机热效率高的车虽然并不一定省油,但对于汽车厂商来说,能够研发出高热效率发动机,本身就是技术实力的一种体现。我们可以看到,最近这些年,很多自主品牌都在不断加大对核心技术的研发投入,自主发动机的热效率也不断提高,总有一天自主品牌能够在核心技术上超越国外品牌。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

汽油机效率是多少?

丰田发动机非常先进,可以说是最先进的,但提高热效率并不容易,因为能量是守恒的。同时,我们知道当燃料燃烧时,首先是排放热尾气,这是一个很大的损失,然后燃烧不足,发动机是四个冲程,三个冲程是无用的空转,它仍然会失去能量,所以热效率不能达到100%,一半以上可能很小。汽车发动机更努力,还有一辆日本马自达汽车,它也非常专注于发动机的追求,当然,丰田和马自达也有合作,包括汽车发动机。热效率达到100%。你开玩笑吗?这是不可能的。无论未来技术如何发展,无论发生多么不可思议,都不可能达到100%的热效率。100%热效率,意思就是汽油能量全部转化为车辆动能,中间没有任何能量损耗,我想说的是,作为一个资深机械人,我可以负责人的告诉你,所有的机械结构件都有能量损耗,立此帖为证。

发动机只是由一堆机械领组件组装而成的成品。基本上不可能实现中间传动机构没有机械损失的难度。同时,会产生热量,必然会有浪费。大部分能量都是通过热传导 热传递 热辐射传导来浪费的。如果未来能量利用率真的达到100%,当时燃油消耗100公里2-3什么样的新能源汽车还在?一般来说,热效率是指当燃料在发动机中充分燃烧时,将产生的热量转化为机械能并加以利用。这种转换比是我们通常所说的热效率。如果热效率达到100%,则意味着燃烧时不会产生任何热量,通过所有部件时不会产生任何消耗,燃烧时需要充分燃烧。因此,理论上,以目前的技术水平,发动机的热效率达到100%是不可能的。这种热效率的主要作用是什么?我们可以理解,效率越高,发动机功率越强,油耗越低,排放越环保。目前,汽车行业绝大多数汽油发动机的效率比一般保持在30%左右。

超过此值的发动机性能突出,省油环保。比如丰田发动机的热效率是汽车行业第一个能达到最高热效率的品牌。丰田最好的技术曾经只能保证发动机的热效率达到40%左右。后来经过多年的努力,效率达到了41%,被认为是丰田喜大普奔的成就。但最近刚上市的马自达三,在对外宣传中提到,该车型可以将发动机的热效率提高到50%,保持油耗3.3L/100km,有点惊讶。让我们来看看国内品牌发动机的性能。以长安为例。目前最好的发动机是蓝鲸发动机。可以说,它集成了长安目前拥有的最佳技术和燃油经济性。该发动机的最大热效率可达40%以上。同时,它在功率提升和零部件集成技术方面与国际主流品牌相当。

为了产生前进的动力,发动机在工作过程中产生的能量必须通过各部件之间的配合最终提供给车辆驱动力。在这个过程中,当每个部件传递时,能量会产生一定程度的消耗,这是高是低,但车辆最终获得的动力不能是100%。任何车辆制造材料都能承受不同的温度,特别是当发动机燃烧时,它会产生高温。为了控制发动机本身的材料,发动机的冷却系统和发动机工作所需的进排气会产生一些能量消耗。在每个部分,似乎可能消耗的能量并不多,但在一个循环中,能量消耗的比例仍然很大。这就是为什么丰田的热效率比可以达到41%,这曾经是最高的效率比。综上所述,目前汽车行业的技术水平和热效率达到100%是不现实的。虽然新款马3声称热效率比可以达到50%,但没有人知道该车型是否还没有上市,也没有通过专业机构的测试和认证。

热效率42.1%!比丰田本田还牛的传祺发动机真能省油吗

汽油机效率是指发动机有效功率的热当量与单位时间消耗的燃料的热含量之比,用来评价发动机作为热机的经济性。汽油发动机的效率范围:汽油发动机的效率在80%到90%之间。从能量转换的角度来看,电能转化为动能的效率最高,可以达到100%,并且是非准静态过程(摩擦损失)产生的。目前,汽油发动机的效率一般是电动机的四分之一到五分之一,即百分之二十。如果机械效率为0.85,汽油机的有效热效率约为20%至35%。柴油机的有效热效率在35%到43%之间。影响汽油发动机效率的因素:柴油机燃烧室和气缸之间漏气。燃烧室容积变化,如更换加厚气缸垫、进气效率(空滤清器堵塞、增压器卡死、排气不畅、气门凸轮磨损、气门正时紊乱、进气管漏气、柴油机冷却不良加热进气等。),喷油和混合效率。喷油器积碳、机油泵柱塞磨损、喷油器压力下降、喷油正时不准等。

热效率达41.07%!东风风神发布自主最高效发动机

2017年,丰田凯美瑞正式换代,伴随着换代,丰田正式启用了Dynamic?Force系列发动机。而这一发动机最大的卖点就是高达40%(燃油版本)/41%(混动版本)的热效率。在丰田强大的宣传攻势下,发动机热效率这一名词也深入人心,成为省油的新代名词。

从今年开始,中国汽车厂商也开始了热效率的军备竞赛。先是长安在3月5日亮相的UNI-T,它搭载的1.5T蓝鲸发动机热效率高达40%,接下来是长城第三代哈弗H6的1.5GDIT?EVO?发动机热效率达到39%,一汽奔腾1.5T,热效率39%;还有最近的广汽传祺第四代2.0ATK?,热效率直接到达42.1%。除了热效率43%(非官方发布数据)的马自达SKYACTIV-X发动机,广汽传祺的2.0ATK已经是世界上热效率最高的汽油机。

热效率是指对于特定热能转换装置,其有效输出的能量与输入的能量之比。对于发动机来说,就是输出的动力占汽油能量的多少。从定义就不难发现,热效率越高,同一的功率输出消耗更少的燃油,也就是更加的省油。打个比方,高热效率的发动机属于易胖体质,吃下去的东西很容易长肉,而低热效率的发动机属于不易胖体质,得吃下去很多东西才能长肉。想要产出同等质量的肉,低效率的发动机需要吃下更多的东西,那就是耗油。

在节能减排的趋势下,发动机热效率成为了大家关注点之一,毕竟汽车的动力来源是发动机,如果源头的效率高了,那么自然油耗就会下降了。

如果想要提升热效率,那么就得了解一下热损失。发动机在做功过程中会有三种热损失,一是摩擦损失,二是泵气损失,三是冷却损失。摩擦损失是指因发动机内部零部件之间的摩擦而损失的热能。泵气损失是指发动机因为进气和排气需要克服气道阻力所消耗的热能。冷却损失是指发动机散热而损失的热能。

要解决第一种热损失,用更低摩擦的涂层,可变排量机油泵、低粘度机油等手段降低发动机内部的摩擦。而解决第二种热损失,需要采用阿特金森循环,高压缩比,缸内燃烧控制系统等手段榨干汽油的每一滴能量,但是这种方法往往会降低发动机的动力性能。而解决第三种热损失则要使用电子水泵,温控模块等精准控温手段。

想要提升热效率的话,说难很难,说容易也很容易。如果专注提升热效率,那么就相对简单,例如传祺的2.0ATK。虽然它的热效率达到42%,它采用了阿特金森循环和15.6的超高压缩比。阿特金森循环的压缩比小于膨胀比,能够榨干汽油的每一滴能量,但是会影响动力性能。所以这款发动机的最大功率只有105kW,最大扭矩180牛·米,约等于1.8L自然吸气的动力水平。

这种牺牲动力性能换取热效率的做法确实能够刷出不错的成绩,丰田和本田的2.5L和2.0L也是这么刷热效率的。但是这种发动机的动力非常差,只能用在混合动力上,否则这弱鸡的性能一定会被消费者无情地嫌弃。

而难的地方在于动力和热效率兼顾。所以,在第四代ATK隔壁第三代2.0TGDI反而更加难能可贵。它拥有40.23%热效率的同时,最大功率有185kW,最大扭矩390牛·米。在只牺牲2%最高热效率的代价下,动力性能翻倍。同样,长安蓝鲸系列1.5T发动机也十分厉害,在热效率达到40%的同时,拥有132kW的最大功率和300牛·米的最大扭矩,比本田的1.5T动力性能还要强。

虽然热效率提升,确实会更加省油,但是到了实际层面,搭载高热效率发动机的车型未必省油。首先,因为发动机输出的动力,还要经过变速箱、半轴和轮胎才能最终转为推动力,这几个环节的效率会影响发动机的油耗表现。就以变速箱这个层面来说,优秀的AT变速箱传动效率在80-90%之间,而双离合变速箱的传动效率往往达到了96%。光是变速箱结构的差异就能够抹平发动机热效率的那么1-2%的提升。

第二,所有宣传的热效率,其实是最高热效率,它只有在特定转速和特定负载组合下才能达成,如果这个区域太过狭小,而区域之外的热效率又很低,那么它实际的燃油效果还不如最高热效率低,但是平均热效率高的发动机。

所以,我们能看到一个比较奇怪的现象,热效率高的车型油耗未必更低。虽然在汽车之家的口碑显示,长安UNI-T比本田CR-V更加省油,不过这需要考虑到UNI-T采用的是双离合变速箱,而CR-V采用的是CVT变速箱。我自己曾在同一段路(接近40km)上开过凯美瑞(2.5L)和天籁(2.0T),凯美瑞的表显油耗是8.5L/100km,而天籁的表显油耗是6.5L/100km。

理论上发动机热效率高更加省油的,不过在实际用车的情况下,变速箱的传动效率,齿比设计和轮胎等要素,也就是俗称的调校影响更大。热效率的宣传意义比实际意义更大,毕竟用一个实打实的数据宣传总比一句虚无缥缈的节能省油来得更有冲击感,更容易让人记住。当年比亚迪秦?5.9秒百公里加速和2L/100km的油耗让秦一炮而红,收获关注度。

热效率更高当然是一件好事,不过热效率高并不一定代表节油,因为影响最终油耗的因素太多,想要买到真正节油的车型,还是需要多看实测的数据。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

最高效率可达45%的新型汽油机

易车讯 9月9日,东风风神在武汉发布了一款代号为C15TDR的1.5T涡轮增压发动机,经中汽研华诚认证,其热效率高达41.07%,获得该单位颁布的“能效之星”认证证书。

东风风神C15TDR发动机动力版通过了国家汽车质量监督检验中心净功率认证,达成了惊人的102kW/L升功率和217Nm/L升扭矩,成功将国内自主品牌发动机研发水平提升至国际一流水准,成为获得中汽研和国家质检中心双重认证的“中国最强”发动机。

对汽车动力性能的评价,离不开功率和扭矩这两个参数。而对于一台发动机而言,每升排量能够压榨出的动力输出——升功率和升扭矩这两个参数,是客观评价一台发动机动力技术的重要指标。而东风风神新款发动机C15TDR的动力版最大功率为150kW、最大扭矩为320Nm,换算为升功率和升扭矩后达到了惊人的102kW/L和217Nm/L,绝对处于行业领先水平,与合资品牌动力相比也毫不逊色。

在C15TDR发动机上,东风风神采用了高效抗爆震快速燃烧系统、深度降摩擦技术和智能高效热管理技术。燃烧系统集成了阿特金森循环、350bar高压喷射系统、高滚流比进气道和高压缩比燃烧室、低惯量高效电控增压系统、高压冷却EGR等技术。三大技术包使得发动机的动力性能与燃油经济性均得到大幅提升,动力表现迅猛。

高效环保超低能耗,排放满足国6b

除了升功率和升扭矩,发动机还有一个重要的指标就是热效率,更高的热效率意味着更加充沛的动力和更加节能省油的运行状态。C15TDR发动机高效版采用更高的压缩比使得最高热效率达成41.07%的突破。对比主流汽油发动机普遍处于36%-38%左右的热效率,东风风神不仅成功刷新了自主品牌的最高水平,也足以比肩丰田等世界领先车企水平。

通过改善燃烧、降摩擦、降低传热损失、减少泵气损失等多种技术手段,C15TDR发动机不仅实现了热效率的突破性提升,更在排放管理上达成了显著成果。经过试验验证,C15TDR发动机不仅全面达成国6b排放标准,更提前布局未来可能推出的国7排放标准,预留出足够的环保“潜力”。

C15TDR发动机的关键系统历经120余项单体验证,累计台架试验台时超过43000小时,实车验证里程超过700万公里,相当于绕赤道175圈。

通过严苛的测试考验,C15TDR发动机的可靠性得到了充分的验证。也正是出于对产品实力的强大自信,东风风神推出了10年不限里程的超长质保政策,充分为消费者的日常用车场景考虑,让客户享受畅行无忧的用车生活。?

编辑点评:作为东风风神基于平台化、模块化理念而开发出的新一代高性能涡轮增压发动机,C15TDR发动机的诞生意味着东风风神的自主研发水平达成了新的突破,而41.07%的超高热效率、102kW/L的超高升功率和217Nm/L的超高升扭矩,也象征着中国发动机技术拥有了比肩国际一线水平的实力。据悉,C15TDR发动机未来将搭载在AX7 Pro或奕炫等车型上,最快能在2021年初上市。

最大功率150kW、热效率41.07%,1.5T自主发动机鱼与熊掌兼得

作为混合动力汽车动力总成的重要组成部分,内燃机长期在其特性曲线场范围内运行。为此,研究人员对内燃机进行了优化设计,以大幅提高其工作效率。由德国IAV公司开发的1款新款汽油机,具有较高的压缩比。通过充量稀释技术与活性预燃室点火系统实现良好匹配,从而使该机型的最高效率达到了45%。

1 动机

根据欧盟委员会的要求,降低CO2排放势在必行,从而显著提高了对车辆动力系统的要求。从2021年起,CO2排放指标将在原有的95 g/km排放限值基础上再降低37.5%。不仅如此,研究人员会采取一定技术措施以降低汽油机的燃油耗,同时须使车辆动力系统在所有行驶条件下均能有效降低CO2排放。因此,该技术要求对汽油机与电驱动部件的组合提出了更高挑战。为此,研究人员可在特性曲线场中对汽油机进行更有针对性的设计,从而大幅提高整机效率。

2 混合动力总成系统的架构

混合动力总成系统可按照所采用的混合动力形式(微混合动力、轻度混合动力和全混合动力)或者按照电机的布置方式(串联、并联和功率分支)进行分类。在对技术复杂性、节能潜力、工作能力和成本进行权衡的情况下,并联混合动力被视作是1类具有较好应用前景的布置方式。全混合动力型式由于可有效降低CO2排放,并能实现能量回收和辅助动力输出,从而也具有较高的技术竞争力。如果研究人员对插电技术和再生能量回收技术进行进一步优化,以此可持续提高整车节能潜力。图1示出了在混合动力总成系统中内燃机的工作范围,此时需协调并优化低端扭矩(LET)、额定功率和部分负荷等因素之间的矛盾。在低部分负荷工况范围内,车辆以纯电动状态行驶,同时在蓄电池尚未完全充满电的情况下应通过调整运行工况点以避开该工况范围。

3 热力学方案

该方案的技术核心是通过显著增大压缩比来提高整机热效率,并限制低端扭矩范围来实现上述目标。除此之外,研究人员通过应用冷却废气再循环(EGR)与米勒配气定时以及较短的燃烧持续期以降低整机爆燃倾向。充量稀释带来的附加效果是热损失逐步降低。除了采用充量稀释等策略之外,由于较大的行程缸径比和较高的压缩比会导致较高的壁面热损失,而能否将换气损失降到最低程度则取决于废气涡轮增压器的设计方案。此外,经充分优化的进气通道和按最佳工况点而设计的压气机转子可使该方案得到进一步完善。

4?使汽油机效率达到45%的设计方案

在对新型汽油机进行设计的过程中,研究人员须对众多机型参数进行优化。由于某些机械损失的状况各有不同,从而产生了多标准优化的问题。在该方面,一维(1D)换气模拟与IAV公司独创的数学优化程序实现关联,基于爆燃、增压、壁面热量和燃烧过程而设立的基础模型被运用至相应的发动机模型中,研究人员通过优化过程对转速、负荷、压缩比和汽油机效率等参数进行了设置(图2)。最佳配置使汽油机在转速为4 400 r/min时的有效热效率可达到45.4%。同时,在研究人员针对汽油机运行范围进行优化的前提下,汽油机在转速为3 000 r/min时的有效热效率能达到45%,此时压缩比为17.4,EGR率为42%,行程缸径比为1.25。

图3示出了汽油机有效热效率为45% 时的热力学效应。在该图中,将压缩比为9.6的基础机型(1.4 L涡轮增压直喷式汽油机)在转速为3 000 r/min和平均有效压力为1.26 MPa时的运行工况点作为基准。单纯提高压缩比时,汽油机的有效热效率改善效果并不明显。即使在无爆燃现象的前提下,由于壁面热损失增加,整机热效率仅提高了2.4%。同时,由于实际的爆燃倾向增大导致燃烧重心位置出现得较晚,从而使得壁面热损失和燃烧损失之和有所增加。研究人员通过优化所有的硬件组件,从提高压缩比入手,以此能使热效率提高8.5%。由于该过程中所采用的EGR率高达42%,通过EGR增加气缸中气体质量的同时,也相应增大了整机热容量,从而降低了峰值温度,并可显著改善壁面热损失。除此之外,研究人员通过采用1.25的行程缸径比可使壁面热损失进一步降低。为了将燃烧损失降至最低程度,研究人员即使对充量进行高度稀释仍需要维持较短的燃烧持续期(10%~90%的燃油实现燃烧转化)。为了点燃经高度稀释的混合气,并迅速地实现燃烧转化,从而应配备有1个合适的点火及喷油系统。同时,借助于加大废气涡轮和按最佳工况点进行优化的压气机来实现换气优化过程,即便采用更大的进气量和更高的增压压力,仍能确保换气损失不会增加。

5 用于稀释混合气的预燃室点火方案

除了稀薄燃烧过程之外,研究人员也可通过稀释废气来提升发动机效率,以实现化学计量空燃比。虽然借助于三元催化转化器进行废气后处理具有显著优势,但是EGR率受到点火系统潜力的限制。为了解决EGR率与汽油机点火能力之间的矛盾,IAV公司已开发出了1种活性预燃室点火系统,通过将少量的气体封装在预燃室中即可使部分混合气的过量空气系数达到能着火的范围。同时,该预燃室可用于产生高能量的火焰锋面,以此能迅速点燃高度稀释的混合气。为了在高EGR率情况下形成易于着火的混合气,需要采用1种特殊的喷油器,其能通过空燃混合气对预燃室进行扫气,因此预燃室中在点火瞬间时的EGR率比主燃烧室更低。图4中示出的试验结果表明,该类燃烧过程的残余废气兼容性得以显著提高,在爆燃极限范围内更合适的燃烧重心位置和较短的燃烧持续期提升了整机效率,但是由于并未配备扫气泵,在试验台上缺乏足够的扫气压差,为了不影响燃烧稳定性,EGR率被设定为32%。

6 系统结构和潜力

图5示出了包括活性预燃室在内的汽油机总体布置方案。该方案中所采用的单级废气涡轮增压中冷直喷式汽油机利用了1种基于化学计量比混合气运行过程而设计的废气后处理系统。该系统中较为重要的组成部分是预燃室点火系统,并在该图中示出了预燃室中的常规火花塞和所需的燃油-空气喷射器。其中,燃油-空气喷射器需要附加低压燃油系统,并需要借助于由电动泵与储气罐组成的空气供应装置。为了使EGR率达到40%以上,废气管路与进气管路之间应保持一定的扫气压差,为此应配备低压EGR循环管路。此外,废气热焓完全可用于增压过程,在通过EGR引出部分废气且温度较低的情况下,EGR冷却器的冷却能力相对较低,而EGR从三元催化转化器和颗粒捕集器后引出废气可减少对进气管路的污染,并进一步降低了爆燃倾向。

虽然目前采用的可变气门机构并非不可或缺,但以此能扩大汽油机高效率工作范围。图6示出了汽油机的效率特性曲线场,除了45%的最高效率工况点之外,效率为40%以上的工作范围得以有效扩展。在车辆以内燃机状态行驶时,全球轻型汽车测试循环(WLTC)条件下的节油潜力为每百公里0.6 L,而C级混合动力车带来的节油效果为每百公里1.0 L,从而具有较好的应用前景。

7 结论

本文介绍了基于活性预燃室的燃烧过程而开发,并在整个特性曲线场内能以化学计量比状态而运行的新型汽油机设计方案。要达到此类改善效果的前提条件是在混合动力系统运行条件下逐步扩大受限的汽油机特性曲线场。研究人员将较高的EGR率与较长的行程结构相组合,在显著提高压缩比的情况下降低了壁面热损失。同时,大幅降低的低端扭矩和冷却EGR使汽油机在全负荷工况范围内依然有着较高的缸内压力参数。研究人员针对废气涡轮增压器进行了优化设计,从而避免增加换气损失。因此,在特性曲线场的最佳工况点上,汽油机的有效热效率达到了45%。同时,由于汽油机的最高效率工况点与长途行驶时的运行工况点位置接近,因此该方案可确保用户驾车在市郊或高速公路行驶时的有效燃油耗与CO2排放得以显著降低。

作者:[德]M.SENS等

整理:范明强

编辑:伍赛特

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

发动机热效率高达40%!长安CS55 PLUS蓝鲸版新特性解析

文/弯道不超车

在电动化的大幕下,很多人都认为我们熟悉的汽油发动机已经到达了瓶颈。基于目前技术的确很难突破,因为目前大部分发动机的热效率只在36~38%之间。

丰田成功创造了40%的民用车世界最高热效率,甚至在混合动力的阿特金森发动机上创造的纪录达到了41%。那么我们自主品牌发动机,距离这个世界最先进水平还差多远?

近日,东风风神发布了一款代号为C15TDR的新一代自主研发发动机,其中的C15TDR发动机的动力版热效率达到39%,经国家质检中心验证最大功率为150kW、最大扭矩320Nm,换算为升功率和升扭矩后达到了惊人的102kW/L和217Nm/L。

难以置信的是,C15TDR发动机还有一款高效版,经中汽研验证其高效版热效率高达41.07%,成为获得中汽研和国家质检中心双重认证的“中国最强”发动机。那么C15TDR发动机是如何做到的?

C15TDR发动机是基于平台化、模块化理念开发的东风全新一代高性能增压直喷汽油机,在设计之初,C15TDR发动机就是东风公司应对五阶段油耗和国6b?RDE排放开发出来的,并具备国7潜力。它汇集了当前世界上最新一代内燃机的众多新技术和开发理念。

例如采用了高效抗爆震快速燃烧系统、智能热管理系统及深度降摩擦技术,集成了阿特金森循环、350bar高压喷射系统、高滚流比进气道和高压缩比燃烧室、低惯量高效电控增压系统、高压冷却EGR、全MAP可变机油泵等行业先进技术。

一副1.5T发动机若要达到现在主流的1.8T~2.0T动力输出水平,首先必须提高燃烧效率。C15TDR发动机采用了高效抗爆震快速燃烧技术,这里面包含高滚流的气道,相比第一代机型滚流比提升了21%,通过燃烧系统的匹配化,C15TDR发动机可以使得点火前峰值湍动能提升50%;先进的350bar的喷射系统,可以使喷射的粒径可以减小17%。这些都是它高效抗爆震快速燃烧系统里面最核心的亮点,从而奠定了动力性能与燃油经济性的基础。

如何在有限的排量内最大限度的压榨每一升排量的动力性能,工程师们普遍采用的是涡轮增压技术。而C15TDR发动机采用了低惯量电控增压器,将更多空气压进气缸参与燃烧,使得1.5T发动机爆发出惊人的320Nm的扭力,这已经达到许多现役2.0T涡轮增压发动机的扭力水平。而且能最大限度的减轻了涡轮迟滞问题,真正实现低速高扭,响应更快,0-30km/h加速时间小于3秒,2秒过灯。

特别值得表扬的是,C15TDR发动机拥有宽平台大扭矩的特性,起爆发力不仅体现在低速起步阶段,即便在高速状态下依然拥有充分的加速能力,80-120km/h的加速时间低于5秒,让高速超车变得更加轻松、安全。

其实,单纯提升动力还不是最难的的,如何在拥有高功率和高扭矩的同时,又能获得优秀的燃油经济性才是关键!这也是车主们在用车时特别关心的问题。

为提升发动机的热效率,行业普遍采用阿特金森或米勒循环、缸内直喷、提高压缩比等技术手段。东风风神则创新性的采用高效燃烧技术、深度降摩擦技术和智能热管理技术三大技术包,系统性的提升发动机的燃耗效率降低能量损耗。其中高压冷却EGR、暖风控制阀、双腔油底壳、以及电控活塞冷却喷嘴,这四项技术属国内汽油机首次量产应用。

例如外部冷却式废气再循环(C-EGR)技术,通过将废气经过专门的冷却器进行冷却后返回气缸内,抑制爆震,减少壁面传热,提升燃烧效率,这款发动机的EGR率甚至达到20%,处于行业的领先水平。

再比如深度降摩擦技术,C15TDR发动机为此集成了全可变排量机油泵、低粘度机油、电控式活塞冷却喷嘴等20多项降摩擦技术,将摩擦功降至0.4bar,达到丰田等领先车企的水平。

发动机要实现更好的经济性,时刻让发动机保持最佳的运行状态很重要,这就用到了热管理技术。第三代发动机的一个重要的特征就是采用高效率的热管理技术,既要让涡轮增压发动机在冷启动时快速升温(特别是冬季高寒地区),又要保证高负荷工作时温度不能太高。为此C15TDR发动机采用智能热管理模块,其独立电机控制的高集成度智能热管理模块,加快冷启动暖机速度,让发动机时刻处于最佳的运行状态。

种种努力之下,C15TDR发动机在热效率方面表现非常出色,动力版在保障强悍动力输出的状态下依然能达到39%的热效率,其高效版热效率更是高达41.07%,达到比肩丰田自然吸气发动机的水平,是目前涡轮增压发动机世界最高效水平。同时,在排放方面,C15TDR发动机已经完全可以满足国6?bRDE排放法规的需求,同时具备了国7排放潜力。

最后,还有一个车主们非常关心的问题就是发动机的可靠性怎么样??

C15TDR发动机在开发过程中,完成了“高温(吐鲁番)、高原(昆仑山口)、高寒(冬季黑河)、高湿热(海南)”的环境严苛测试考验,整车实验累计里程超过700公里,这个里程相当于绕赤道175圈,台架试验累计超过4.3万小时。

自主品牌核心动力技术距离世界先进水平还有多远?东风风神的C15TDR发动机给出了很好答案。

展望未来,1.5L是小排量涡轮增压发动机的黄金排量和未来方向,甚至某些时候它比2.0L涡轮增压还要重要。而主机厂要想在未来很长时间内建立核心技术优势,必须在小排量发动机技术上占领制高点,显然东风风神已经打响了这场攻坚战。C15TDR发动机凭借国际最先进的技术架构以及博世、博格华纳等国际品牌技术合作夹持,已经具备了与世界一流发动机一较高下的实力。从这副发动机身上,我们也看到了自主品牌突破核心技术,创新研发的希望。

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热效率超丰田!聊比亚迪骁云1.5L发动机

近期自主品牌SUV车型凭借着时尚外观设计、齐全的配置以及较大的车内空间吸引了很多消费者的关注。不仅如此,像长安CS55、哈弗H6等自主品牌车型在技术方面也有了很大的进步,因此获得了国内市场的广泛认可,销量也在节节攀升。近期,长安即将推出CS55?PLUS蓝鲸版车型,其将在8月17日正式上市,此前公布的预售价区间为10.69——11.39万元,正好符合大多数家庭用户的购车预算,因此这款车型也拥有很高的关注度。下面我们就来看看其有哪些新的特性。

●?最大的变化:搭载蓝鲸NE?1.5T发动机

和之前的车型相比,CS55?PLUS蓝鲸版最大的亮点就是搭载了长安最新的蓝鲸NE?1.5T高压直喷发动机。这款发动机最大功率达到了180马力,峰值扭矩300牛·米。值得一提的是,它的最高热效率达到了40%,不但在自主品牌车型中傲视群雄,而且即使和合资品牌车型相比,在纯汽油发动机中其热效率也是非常高的,和丰田最新的M20A(用于新款凯美瑞、C-HR等)发动机相同,比大众EA888?Gen?3B等发动机的最高热效率都要更高,可以说拥有很高的技术含量,这也是自主品牌汽车厂商进步的重要体现。

如果一款发动机的热效率很高,说明其能够更好的同时兼顾动力和油耗,更为省油。另外这款发动机还满足苛刻的国六B排放标准。与这款发动机匹配的是7速双离合器变速箱。

●?外观及内饰:更为强调年轻动感

在整体外观方面,长安CS55?PLUS蓝鲸版可以看做是CS75?PLUS的缩小版,设计风格和理念都是相同的。其采用了名为“御岳”的设计理念,加入了更为运动的套件,并且还采用了黑色后包围,排气也为双边四出布局,整体营造出动感时尚的效果,相信能满足年轻用户的喜好。

而在内饰方面,长安CS55?PLUS蓝鲸版主要采用了“烟熏黑”为主色调,搭配了一些“激情红”,依旧是走年轻化路线。另外其全液晶仪表盘和中控大屏采用了类似连为一体的设计,显得更有科技感。另外其还配备了大尺寸天窗。

长安CS55?PLUS蓝鲸版的预售价格为10.69——11.39万元,结合其实际空间、配置以及发动机的技术含量,这个价格还是非常有竞争力的,尤其是能够对同价位的合资品牌轿车造成很大的冲击,毕竟其在这几个方面均有明显的优势。而过去自主品牌的弱项——发动机在长安这款新车上也得到了全面加强,因此如果你的预算在10——13万元之间,想买一辆年轻时尚、省油并且满足全家人舒适出行的SUV车型,那么CS55?PLUS蓝鲸版是很不错的选择。

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[汽车之家?发动机技术]?“热效率”这个词近两年在汽车媒体圈出现地频率增多了,因为国内的发动机在不断刷新记录。但即便如此,比亚迪最近一次专题活动的PPT上,“43%全球量产汽油发动机最高热效率”一句话还是震撼到了在场的所有人。因为它意味着比亚迪全新1.5L发动机超过了日本丰田一直保持的量产最高热效率记录(41%)。而这只是一个开端,即将到来的还有比亚迪DM-i混动平台。

——?最高热效率这件事很重要嘛?

为了不让大家误解这个概念,我们首先要明确最高热效率的发动机≠最省油的发动机,因为最高热效率只是一个峰值,所以只能说在特定工况下,比亚迪这台1.5L机器是全世界最省油的量产汽油机。评判一款发动机是否省油,还有看它整体的高效区间够不够宽广。

虽然不能完全代表省不省油,但最高热效率值较大的发动机,它的综合燃油经济性不会太差。因为发动机的基本性能决定了,热效率如梯田一般,其顶点很高,那么它的平均海拔往往也是比较高的。

在过去很长一段时间内,中国品牌车企的汽油发动机最高热效率在37%以内,近些年从奇瑞1.5T的37.1%,广汽2.0T的38%,一汽2.0T的39%,再到长安蓝鲸1.4T的40%、广汽2.0L混动专用发动机的42.1%(未量产),中国发动机在热效率方面的挖掘取得了飞快地进步。而比亚迪的这台新机器将很快打破这样的记录。

从外界来看,近些年的比亚迪似乎一心扑在了新能源上,在传统燃油发动机方面的消息并不多。然而今年背后的努力终于结出了果实,7月份的成都车展上亮相了全新的骁云1.5T发动机(476ZQD),而最近又发布这款追求高燃效的骁云1.5L自然吸气发动机(472QA)。两者有着怎样的关系,后者又是怎样突破最高热效率,打败丰田和中国品牌对手的呢?

——?论热效率,它是如何干过丰田的?

这台发动机目前不会单独出现,与之匹配的是全新插电式混合动力系统,比亚迪称之为DM-i超级混动平台。关于新平台,官方目前只公布了发动机部分,剩下的电机、变速箱、电池等信息之后才会陆续曝光。

此前的比亚迪混动车型归属于DM-p平台,它们追求高性能输出,骁云1.5T发动机(476ZQD)也是一台注重性能的机器;而骁云1.5L自然吸气发动机则是DM-i平台下的核心动力,它更注重燃油经济性。

虽然这台发动机的热效率指标达到了世界前列,但它的硬件配置并不算“丰富”,因为它做了很多减法,它没有缸内直喷、没有排气侧VVT正时机构、没有涡轮增压器等等。

歧管喷射虽然不及缸内直喷来得更直接,喷油雾化效果更好,但对于这台不追求高功率输出的发动机来说足以满足需求。省去直喷系统和涡轮增压系统两个大部分,便让发动机的成本大大降低了(千元级)。

比亚迪重新设计了活塞造型,提高滚流效应。并且采用小缸径、大行程的气缸设计,让燃烧室内的混合气在点火时更集中,燃烧效果更好。再辅助以阿特金森循环、冷却EGR等技术,让这款发动机在出如此高压缩比的状态下依然能有比较好的爆震控制。

为了提升燃效,减低排放,它使用了EGR废气再循环技术,将一部分燃烧后排出的气体再次引入到气缸内,进行二次燃烧。为了提升燃效,采用了高EGR率,更多的废气被二次引入气缸里。水冷系统对高温废气进行降温(降到100℃左右),防止爆震、不正常燃烧等问题。

摩擦损失是发动机燃效的杀手之一,减低摩擦损失是这台发动机上的重要设计目标。为此它的曲轴连杆、活塞、凸轮轴等零件进行了重新开发。另外,官方推荐使用0W-20低粘度机油,也是降低摩擦的一种方式。

工程师表示这台发动机多数情况下都会在2000-3000转运转,因为这是最高效的区间。为了改善发动机的NVH问题,也特意对这个转速区间的NVH问题进行了优化。

——?说了半天,什么时候量产呢?

虽然官方没有透露这套混动系统的原理和参数,但称其支持纯电续航60-80km,油耗在4L/100km以内(亏电状态下),且用“E-CVT”来描述了其变速机构。因此,可以猜测其原理可能类似丰田的混联方式,当然最终方案是怎样的,我们还是保持期待吧。

总结:

从早年间比亚迪速锐国内首搭自主研发1.5T涡轮增压发动机和6速双离合变速箱,到现阶段量产刀片电池的比亚迪汉EV,比亚迪在技术上往往让人出乎意料。这套基于43%最高热效率发动机的DM-i混动系统将会有怎样的实际表现,用不了多久我们就知晓答案了。(文/图?汽车之家?夏志猛)