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热效率连创新高,自主发动机技术已反超合资?真相没这么简单
功夫AUTO 1634浏览 2020-09-18

最近,东风风神发布了一款名为“C15TDR”的全新1.5T发动机,经中汽研华诚认证,这款发动机的最高热效率达到了41.07%,一举超过了丰田2.5L混动发动机的41%,这是目前国内量产汽油机的最高纪录。

热效率连创新高,自主发动机技术已反超合资?真相没这么简单


此外,长安,比亚迪,长城,奇瑞等,也都有超高效率的机头问世。自主发动机技术已经超过合资品牌了吗?其实真相并没有这么简单。

1、热效率这个数值到底有多大意义?

首先我们看一下定义,发动机的热效率,指的是发动机输出的机械功与燃料燃烧所产生能量的比值。这个其实很好理解,比如A发动机热效率40%,B发动机热效率35%,按照字面意思理解,如果A和B的动力输出完全相同,消耗同样的汽油,A可以跑400公里,B只能跑350公里。那这个数字就太有意义了,油耗一下子降了14.3%。

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这显然与我们的固有认知是相悖的,我们都知道,在内燃机技术高度成熟的今天,不可能一下子把油耗降低那么多。那么问题出在哪呢?问题出在,厂家所宣传的这个热效率数值,指的是最大热效率,即在特定工况下达到的最大热效率。

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我们来看一下发动机的万有特效曲线,它是由一个一个“圈圈”构成,最小的圈是245g/kWh,它在整个MAP图上,只占据很小的一个空间,代表着最低的比油耗。最低比油耗对于工况下的热效率,才是最大热效率。而其他的部分,油耗都是要高得多的。内燃机这玩意工作特别挑,速度高了速度低了,都不省油,负荷大了负荷小了,也都不省油,只有中间那么个小圈圈最省油。

也就是说,最高热效率41.07%,并不意味着就一定比热效率38%的发动机省油,还是要看整个区间的油耗分布。还有非常重要的,与变速箱的匹配,如何让发动机尽可能在低油耗的区间工作。

2、热效率越高,技术越强?

我们来看一下当前发布的发动机热效率排名,排名第一的是马自达SKYACTIV-X 2.0L自然吸气发动机,最高热效率达到了43%。

它是怎么做到这一点的呢,答案是它是一款压燃式的发动机,在特定工况下,它是采用超高压缩比压燃的,并不是通过火花塞点燃混合气体。压燃的火焰传播速度有着先天性的优势,所以采用压燃技术的柴油机,往往比汽油机热效率更高。

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但高压缩比的带来的劣势也是非常明显的,爆震进一步加剧,积碳增多,燃烧安定性控制也是问题,势必要调整其他系统来配合解决这些问题。这个算是马自达的独门“黑科技”,但稳定性如何,以及成本怎样控制,也是一个问题。

而两田的阿特金森混动发动机,则是特殊工况的产物,它们有了电机的加持,本身动力需求是比较低的,更多作为发电机存在,所以它们可以做到更高的效率。日产通过可变压缩比,通用通过超低摩擦设计,也达到了38%以上的效率。

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但归根到底有一点,这些合资一线发动机都是用新技术的运用达到这个数值的。是冲着更好的匹配车型去的,在新技术运用下的水到渠成,而不是仅仅为了做到这个数值。

比如日产的2.0T可变压缩比发动机,在低压缩比时动力强劲,在高压缩比时油耗低。如果只是为了做到最佳热效率,那它还变啥压缩比呀,直接用14:1的高压缩比,效率肯定不止38%呀。

所以国产发动机的这些“突破”,还真不意味着就是技术上超过合资企业了。但总的来说,确实也算是非常可喜的进步。

3、自主发动机技术解读

东风风神的这次新1.5T发动机卖点颇多,最大功率150kW,最大扭矩320Nm,热效率突破40.07%,三大数据都非常领先。但细究一下就会发现,这是通过动力版和高效版两个不同的版本实现的,实际上和大众的EA888高功、低功一样,根本就是两款不同的发动机了。

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而高效版在达到41.07%的热效率之余,最大扭矩只有260Nm,比亚迪宋(参数|询价)PLUS搭载的新1.5T最大扭矩是288Nm。考虑到东风这款1.5T暂时没有随车型申报公告,最终量产版本的性能可能会更弱一些,这个动力性能很显然是不能满足新的需求的。

而东风官方的回答也很直接,表示高效版发动机会最终搭载到混动车型上,考虑到阿特金森发动机的特点,恐怕只有类似两田的混动车型才能用得上,普通插电式混动车型本身就是燃油动力为主,根本不需要这样的机头。

也就是说,除非东风搞出类似于本田i-MMD的混动系统,或者日产即将投产的E-POWER系统也行,要不然这款高效版机头,恐怕用处并不大。而做出一套这样的混动系统的难度,恐怕比造发动机本身还要大。

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所以,大概最终,这款40.07%热效率的机头,可能并不会“上车”。倒是动力版本更值得期待一些,150kW最大功率,320Nm最大扭矩,都是非常优秀的,比长安蓝鲸1.5T性能更强,但最终量产会是什么状态呢?比亚迪、长安、长城这些,造1.5T发动机可是已经有很多年了,东风可以弯道超车吗?

其实从东风这款机头来看,它的技术特点上平平无奇。燃烧系统采用的是阿特金森循环,这是丰田证明最高效的燃烧方式之一。350bar高压喷射系统,这是博世们论证出来的,最适合国六小型汽油机的燃油喷射压力。高压冷却EGR、高滚流比进气道、高压缩比燃烧室,这和红旗的2.0T技术路线几乎完全一样。

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当然东风也引入了一些独门技术,比如在缸盖内采用了“横流冷却系统”,强行让冷却液从缸盖的高温侧通过,对于发动机热负荷的抑制更加精致。再比如在活塞销和气门挺柱上采用了DLC涂层,让内部的摩擦阻力进一步降低,与新轩逸(参数|询价)发动机采用的“镜面缸孔熔射技术”可谓异曲同工。

从这个角度上讲,虽然技术没多少新意,但东风的这款发动机,确实从各个维度,都做了最大程度的努力。

4、功夫汽车

在功夫汽车看来,自主品牌在热效率这个指标上“龙争虎斗”,这个和曾经的手机市场是一样的。你说你4核,我就有8核,你内存4g,我就做6g。这个数据不一定多有用,所谓8核,可能就是1核工作,7核看戏。但大体上这个数据和性能是正相关的,至少说明我们的自主品牌一直在努力研发。

不过相比不断攀高的数据,我们还是更应该关注实实在在的产品,是否新车真的是动力更好、操控更棒、油耗更加。相比东风这款尚未“上车”的发动机,我们还是更期待刚刚上市的宋PLUS、新H6这些车型的表现。大家觉得呢?

 
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