发动机热效率之争 让中国品牌回归拼技术的正道

发动机热效率之争 让中国品牌回归拼技术的正道
2024年06月03日 21:57 每日侃车

近期,汽车行业的热点已经由智能化变成“谁的发动机热效率”最高之争。说到发动机热效率,长久以来似乎是日系的强项。在内燃机时代,日系品牌确实对提升热效率做出了很多贡献,如丰田的VVT-i技术、本田的i-VTEC、日产的VC-Turbo等技术,都是为了提升热效率而创造的。在纯燃油车里,发动机热效率在41%就基本到达天花板了,很难再突破。这是因为纯燃油车,发动机要兼顾不同的工况,难以稳定在高效区间,而且发动机要兼顾的事情很多,如带动发电机、机油泵、启动机、气门正时系统等复杂设备,只能牺牲一部分热效率。

在插电混动时代,这种情况得到彻底的改变。比亚迪的DM-i技术,将驱动的主要任务交给电机,充电利用电机低转高扭矩、驱动效率高的特性,而发动机退位到增程器的角色,中低速启动只发电,高速巡航时车辆需要的功率不高,此时发动机即使驱动,也可以工作在高效区间。比亚迪还首次提出了“插混专用发动机”的概念,发动机取消了前端轮系、中低速发电、高速直驱,实现了发动机始终工作在高效区间这一理想目标。在这种工作逻辑下,2021年发布的第四代DM的骁云插混专用发动机的热效率就达到43.04%,成为当时量产热效率最高的发动机。

5月28日,比亚迪发布了第五代DM技术,其中最吸引眼球的就是新的发动机热效率再创新高,达到46.06%。首搭第五代DM技术的秦L海豹06 DM-i,能实现2.9L/100km(NEDC工况)亏电油耗和超过2100km的续航能力。

第五代DM技术的提升是整体式,包含三电系统、热管理的重要升级,其中新的1.5L自吸发动机也在进化,它的压缩比提升到了惊人的16:1。如此高的压缩比很容易产生爆震,比亚迪通过EGR废气再循环系统,在进气系统中适当引入上次循环排放的废气,可以有效控制温度,从而避免爆震。新的1.5L发动机峰值功率与扭矩都再次降低,最大功率仅74kW、最大扭矩126Nm,这说明发动机在高效区间停留的时间将更长。简单分析下,一般紧凑级轿车在100km/h车速巡航时的动力需求是30kW左右,发动机直驱时功率很富裕,转速控制在2500-3000rpm的最高效区间,而发电时的功率一般在10kW就够用了,转速更容易控制。当然,这个前提是电机的功率和扭矩足够,电池的放电能力也不拖后腿。

有意思的是,在比亚迪发布会第二天的5月29日,吉利汽车就发布一张产品认证证书,这张由中汽研华诚认证(天津)有限公司在2023年7月21日颁发的“能效之星”证书,展示了吉利的BHE15-CFZ发动机的热效率达到46.1%。我们估计这是吉利最新一代雷神插混专用发动机的测试数据,也是很不错的表现。回顾雷神的1.5T发动机的热效率,两年前就达到43.32%,去年达到44.24%,都超过了第四代DM骁云1.5L发动机的43.04%。

站在中国汽车的角度看,这并非坏事,中国汽车应该多在这些硬技术上竞争,而是少去拼冰箱彩电大沙发。不过,我们也得指出,吉利这台热效率46.1%的发动机,目前还处于实验室阶段,并没有给出具体的装车时间。而如果以实验室的数据看,比亚迪也有热效率达到46.5%发动机认证证书。马自达的Skyactiv-X发动机实验室热效率达48%,日产的最新一代e-POWER增程发动机可达50%。由于从实验室到量产,还有大量的可靠性验证要做,还要考虑成本因素,因此我们认为能量产、可实用的技术,对于用户才是有意义的。

事实上,自比亚迪DM-i插混技术获得成功之后,国内大部分自主品牌基本都有跟随,主流车企推出的插混专用发动机的热效率都比较高,毕竟他们在发动机领域是有深厚技术积累,用到插混上,发动机一路做减法,提升速度很快。但比亚迪毕竟是第一个吃螃蟹的,其引领作用不可估量。我们希望看到中国品牌在追求技术的道路上争先恐后,形成以技术为核心、用产品说话的好风气,把吹嘘夸大、过度营销的歪风给纠正过来。

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