科技创新 2020-09-21
最高热效率达39.06% 奔腾这具 1.5T有什么来头?
【汽车网 技术频道】在前段时间,经过中汽中心发动机热效率认证,奔腾T77 PRO 1.5T第三代&r

  【汽车网 技术频道】在前段时间,经过中汽中心发动机热效率认证,奔腾T77 PRO 1.5T第三代”智擎魔方”发动机的最高热效率达到39.06%。这也是自主量产涡轮增压发动机通过第三方权威认证的最高热效率记录。我们都知道发动机热效率越高,发动机的能效也会越高,节油表现也就越好,那么奔腾T77 PRO的1.5T是如何达成39.06%的最高热效率记录呢?

发动机热效率的高低,意味着什么?

  发动机热效率,实际上是缸内混合气对活塞做的功与发动机放热量的比值。通俗点来说就是缸内燃料燃烧出来的能量转化成发动机输出能量的比值。一般汽油机的热效率在30%-37%之间,这也就是说,还有一大部分汽油燃烧放出的热被浪费掉了。被浪费掉的这部分热量,一份被发动机冷却系统带走、另一部分则是排气时浪费掉,除去这些被浪费掉的热量,剩下的才能转化为发动机推动车辆前进的能量。

  但对于发动机来说,发动机的整体效率(总效率)并不等于热效率。因为发动机除了有热效率这一指标外,还有燃烧效率和机械效率。燃烧效率是指缸内燃料的完全燃烧程度,而机械效率则是发动机机械输出能量占输入能量的比值。

  发动机的整体效率简单点来看就是热效率、燃烧效率、机械效率三者的乘积。而燃效效率与机械效率二者其实对于目前的发动机来说,一般都超过90%,所以想要提升发动机效率,很重要的一环就是要提升热效率,而这也是为什么发动机热效率这一概念如此重要的原因。

  上面这堆话术其实比较繁琐,对于普通人而言,只要记住发动机最大热效率高,那么这个发动机的整体热效率也会高,这样发动机在油耗方面会更有优势。据一汽工程师介绍,热效率提高1%,百公里油耗可以下降0.2-0.3L。

  另外,一般我们常见都会说发动机的热效率达到了40%(假设),这里面的40%,其实只是一个最大热效率值。对于一个发动机来说,热效率并不是一个定值,而是会随着工况的改变而变化的。

  发动机有效燃油消耗率图可以看一台发动机热效率整体表现。一般而言燃油消耗率低的区域,其热效率也会高。很多时候最低燃油消耗率的范围都是比较小的,也就是说其实发动机只是在特定工况内才会达到最高的热效率,其余工况的热效率并不在最高点,所以热效率不仅看最大数值是多少,还看其覆盖的工况范围是否宽泛。而如果最大热效率被提升,那么发动机整体的热效率也会提升,所以如果最大热效率有了提升,那么发动机油耗表现也相应会变好。

不同品牌的发动机热效率

  对于汽油发动机来说,目前主流的热效率都在30%-37%内,而柴油发动机由于采用了压燃,所以热效率可以达到35%-50%。未来车企对汽油机的热效率目标是40%-50%。我们先来看看合资品牌中汽油发动机热效率的排名:

合资品牌量产发动机热效率排名排名品牌发动机型号排量热效率搭载车型1马自达SKYACTIV-X2.0L自吸43%马自达3(海外)2丰田Dynamic Force/A25B2.5L混动41%凯美瑞混动3本田LFB112.0L自吸40.6%雅阁混动4丰田Dynamic Force/A25A2.5L自吸40%凯美瑞2.5L5日产KR20DDT2.0T涡轮增压39%天籁6丰田2ZR-FXE1.8L自吸38.5%雷凌双擎7通用EcoTec1.3T涡轮增压38%英朗7本田地球梦/L15B1.5T涡轮增压38%思域8大众EA211 EVO1.5T涡轮增压37.5%第八代高尔夫

  可以看到目前量产合资车型中,热效率最高的是马自达的Skyactive-X 2.0L压燃发动机,热效率达到了43%。紧随其后的是丰田和本田,热效率都在40%-41%之间,而日产的2.0T可变压缩比发动机热效率也达到了39%,表现也相当不错。而欧系美系品牌中,通用的Ecotec 1.0T三缸发动机热效率为38%、大众的EA211 EVO 1.5T三缸发动机为37.5%,表现也不差。合资品牌中,只要是一线的车企,基本都会有高热效率发动机产品,他们这么做并不是为了炫技,而是日益变严的环保法规迫使他们造出能效更高的内燃机。

  那么自主品牌的发动机表现如何呢?

自主品牌量产发动机热效率排名排名品牌发动机型号排量热效率搭载车型1长安蓝鲸NE1.5T涡轮增压40%UNI-T2一汽CA4GC15TD1.5T涡轮增压39.06%T77 PRO3一汽CA4GC20TD2.0T涡轮增压39%T994广汽传祺4B20J12.0T涡轮增压38%GS85长安JL473ZQ31.4T涡轮增压37.6%逸动6奇瑞SQRF4J161.6T涡轮增压37.1%瑞虎87海马GA16-YF1.6T涡轮增压37%海马8S

  表中的发动机都是已经量产在用的,还未量产的不计入。目前自主品牌中热效率最高的量产发动机为长安的蓝鲸1.5T,其热效率达到了40%。而紧随其后就是一汽的2.0T以及1.5T发动机,二者的热效率分别为39%和39.06%,广汽传祺的2.0T则以38%的热效率紧随其后。还有一些准备量产的自主品牌发动机其热效率表现也相当抢眼:奇瑞F4J20 2.0T的39%、长城4N20 2.0T的38.3%、比亚迪BYD487ZQC 2.0T的38%。从数据上来看,自主品牌中不少车企已经拥有了高热效率发动机产品,在这方面其实自主品牌进步已经很大。在这里面一汽的两款发动机最高热效率都达到了39%,这样的情况在自主品牌中并不多见,这也是一汽这么多年来默默积累技术出来的成果。

  不过很有意思的是,这些热效率都是厂家内部数据得出的,并没有第三方权威认证。而中汽中心(中国汽车技术研究中心有限公司)发动机热效率认证,是国内针对发动机热效率的首个客观公正的第三方权威认证。中汽中心制定行业首个乘用车油耗试验标准:《乘用车用汽油机能效认证》,是汽车发动机领域的第一个自愿性认证,通过相应的试验测试,最高有效热效率≥38%的发动机将获得该项认证。

  而第一个通过这个热效率认证的是奔腾T77 PRO 1.5T第三代”智擎魔方”发动机,它获得中汽中心官方的“能效之星”001号认证,发动机最高热效率达到39.06%。奔腾的1.5T发动机是第一个吃螃蟹的人,同时也因为这具1.5T发动机优异的热效率表现,让它在中心发动机热效率认证排名中位居自主产品的前列。我相信往后也会有更多自主品牌参与这项认证,通过第三方平台来展示自身发动机优异的热效率水平。

奔腾T77 PRO 1.5T有什么黑科技?

  那么这具搭载在奔腾T77 PRO上的1.5T,为什么能够取得优异的39.06%的最高热效率记录呢?它使用了什么“黑科技”来达成T77 PRO 6.8L/100km的综合油耗呢?各位不要急,我们这就去看看奔腾的1.5T发动机技术。

米勒循环

  奔腾的1.5T使用了米勒循环技术,其实这个技术我们并不陌生,在一些品牌中类似的技术被称为阿特金森循环。米勒循环通过延长进气门关闭时间,让部分进气“吐”出气缸,从而实现膨胀比大于压缩比、减少泵气损失,从而提升发动机的热效率和整体效率。另外也正是得益于使用了米勒循环,奔腾这具1.5T发动机动态压缩比达到了11.5,这也对热效率的提升有帮助。

350bar超高压直喷

  以往直喷比较多使用的是260bar的压力,但随着环保标准的提升,不少车企开始使用更高的喷油压力,例如奔腾的1.5T就使用了350bar的超高压直喷系统。采用超高压直喷系统好处是可以让燃油的雾化效果更好,使得油气混合更充分,最终让混合气燃烧更为彻底,这样有助于提升燃烧效率以及热效率。

智能热管理模块

  奔腾的智能热管理模块实际是对发动机冷却系统的控制,针对不同环境温度和发动机负荷,控制模式智能动态切换使发动机长期工作于最优水温下,减少热能损、降低整机油耗。

缸盖集成排气歧管

  缸盖集成排气歧管这个设计在不少合资或自主发动机中都可以看到,其作用是排气歧管内的热废气快速与气缸盖水套进行热交换,提高水温,实现冷启动时的快速暖机,进一步降低油耗和排放。

进排气双气门正时可变

  这一项技术相信大家也不陌生,进排气双气门正时可变已经在发动机中广泛使用,通过控制进排气门的关闭和开启时间,使进入的空气量达到最佳,提高燃烧效率。并且前面提到的米勒循环其实也是基于进气门气门正时可变功能打造的

减少摩擦降低负荷

  奔腾的1.5T发动机使用了低摩擦技术,也就是在活塞裙部加上了DLC涂层,使得活塞与缸壁的摩擦进一步降低。另外滚轮摇臂驱动气门、可变刚度气门弹簧的使用也是为了降低摩擦。而两级可变流量机油泵,可实现机油流量、机油压力按需进行两级控制,可变机油泵解决了传统定量机油泵供油量过剩问题,工况油耗降低1.8%。

总结

  一汽奔腾T77 PRO的1.5T获得中汽中心官方的“能效之星”001号认证,依靠的是其39.06%的高热效率。而这个最大热效率在自主品牌中也是处于领先的地位的,这也意味着奔腾这具1.5T在能效以及油耗方面有着优势。(图/文:汽车网 杜庆炜)

#发动机技术#

x

收藏 0
打赏
相关标签:
电话:010-6503xxxx
邮箱:editor@autor.com.cn
地址:xxxxx
临沂汽车网          Copyright © 2009 - 2014
/ All Rights Reserved. 版权所有 AutoR智驾 智能汽车网
京ICP备14027737号-1      京公网安备 11010502038466号
关注官方微信