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最近這段時間“熱效率”這個詞再一次火熱起來,而起因則是自主品牌。比亞迪、廣汽等廠商接連宣稱打造出超越42%最高熱效率的發動機。這不禁讓人思考,短短几年時間,我們已然超越了德系、日系等國際大廠了麼?

再接下來的問題就是,“熱效率”究竟是什麼東西,其中的水分有多大,我們又應該如何看待呢?

所謂熱效率說的是內燃機將熱能轉換為機械能的比值,所有內燃機都是燃燒燃料,把化學能轉換為熱能,之後再透過活塞、連桿、曲軸等部件把熱能轉換為機械能。理想狀態下,當然是100%的轉換率,但實際上是不可能實現的,因為必須要面對泵氣損失、機械損失、排氣損失等一系列損耗,到頭來最高熱效率能達到40%已然是世界一流水準了。

什麼是熱效率

接下來的問題就是,廠商的宣傳中含有多少水分呢?答案是肯定的,最容易誤導人的便是“熱效率”和“最大熱效率”的區別,熱效率並不是一個具體的數字,它是一個均值,比如說熱效率高或者熱效率低,而最大熱效率則代表了一個具體的數值,比如38%、39%、40%,這些數字代表發動機在某些運轉區間,甚至是某個點上的熱效率。

這樣說可能就有些晦澀難懂,我們可以透過這張圖來說明。

圖中,X軸代表發動機的轉速(rpm),縱軸代表發動機扭矩,從左上往右下沿伸藍色線條是發動機的等功率線。重點在於而那些一圈一圈不同顏色的區域,它們代表著發動機的效率。

這張發動機萬有特性圖,很像我們曾經地理課中,畫著等高線的地形圖。其實為了理解方便,也可以把它當做山地圖來看。山頂部分,深紅色的區域就是最大熱效率區,隨著海拔的降低熱效率也越來越低。所謂“最大熱效率”就是指山頂這部分,一臺好的發動機,不僅要很高的熱效率,同時最高熱效率的區域寬泛。換言之,這座山不僅要高,山頂面積也要大。下面這張圖看起來更直觀

假如一款發動機,熱效率很高(這座山的海拔高),但最大熱效率的區間很窄(山勢陡峭、山頂很尖),實際使用中同樣沒啥意義。因為在日常使用時,我們很難讓發動機保持在最大熱效率區間執行。比如低速行駛,還有那種走走停停的路段,發動機的執行效率都很低,對應圖來說就是在山腳下這個區域運轉。

所以在聽到“我們發動機最大熱效率達到了多高多高”這類話術,腦中可以自動遮蔽,因為脫離了發動機萬有特性圖,大談最高熱效率是沒有實際意義的。

熱效率高未必油耗就低

再一個容易誤導人的就是熱效率和油耗之間的關係,我的理解,他們之間的關係該是充分不必要條件,也就是優秀的油耗表現一定要基於高熱效率發動機,但高效率發動機並不能保證優秀的油耗。

雖然有些拗口,但是邏輯還是很清楚的,因為影響油耗的因素不止有發動機這一項,像傳動系統的效率、調教水準都能左右油耗,只有一切都井井有條之後才會得到一個優秀的油耗。

這裡就拿傳動系統來舉個例子吧,繼續就萬有特性圖來說,最大熱效率區處於低轉高負載區域,想省油就是要使發動機儘量在“山頂”區域運轉。但實際駕駛中,不可能讓發動機始終處於“山頂”地帶工作的,動力輸出會隨著速度變化而改變。只有維持恆定的速度,使牽引力和阻力達到平衡時,才能維持熱效率不變。如何維持高效運轉,這就需要傳動系統的幫助了。

CVT變速箱之所以相對省油,是因為它能夠恆定轉速(也就是鎖定X軸)實現變速變矩。變數少了自然可以讓發動機的負載更平穩,能更多地利用到發動機的高效區。同理,豐田THS和本田的iMMD的省油秘訣也一樣,因為它們也能精確的為發動機變速變扭,並且在電動機幫助下,發動機可以在更多的工況下處於“山頂”的高效區。

反過來也是一個道理,一套笨拙、粗糙的傳動系統,會讓發動機更多的運轉在低效區,那麼這座山再高也是枉然。

如果舉個例子,可以想象一下減肥的過程,雖說不吃就一定不會胖,但是嘴饞的人總想另闢蹊徑。於是他們就會翻看食物熱量表,以為低熱量的食物多吃也不會長胖,且不說食物熱量計算方法是否準確、科學,每個人體質是不同的,腸道菌群對於食物的敏感度也不同,所以吃進去多少和吸收了多少是兩回事。個人體質是一個無法測量的變數,看著食物熱量表減肥,大機率是件很不精確的事情。

油耗和熱效率也是這個道理,傳動系統的調教、路況、傳動效率等等都是變數,以熱效率高理所當然篤定油耗低,也是件很不精確的事情。

不必糾結比亞迪和廣汽熱效率的真偽,看結果就好

再回到開頭的問題,你應該不會再糾結了吧,無論比亞迪的43%,還是廣汽的42.1%也只是躺在新聞稿上的數字罷了,即便有看似漂亮技術的修飾,他們也只是數字而已,並且還沒有搭載到量產車上。

我們只要遵從結果導向就可以了,不用管它宣傳的熱效率如何,看實際表現便好。比如一款發動機動力強、油耗低就是卓越的;如果動力和油耗只佔一頭,那也不錯;倘若動力差且油耗高,毫無疑問這是款失敗的發動機。

不久前就有鮮活的例子,馬自達的Skyactiv-X發動機,採用了均質壓燃(HCCI)技術被各種媒體奉為“黑科技”、“燃油發動機的新希望”,但實際測試中卻不盡如人意,無論國外媒體還是國內媒體,所測試出來的動力、油耗水平和老款Skyactiv-G發動機並沒有很大差異,甚至某些工況下油耗資料還不如老款。這就是現實,目前這款Skyactiv-X發動機無疑是失敗的產品,但均值壓燃技術未來是有發展空間的。

同理高熱效率是大家都追求的,是未來的趨勢,但落地到產品便要實際感受過才好下結論。拿奔騰宣傳的1.5T發動機,號稱有超越39%的熱效率,有很多人提出質疑,同時做了測試。奔騰T77 PRO和本田CR-V對比油耗,同樣1.5T發動機,CR-V車身更大、更重,但油耗成績卻低於奔騰T77 PRO,要知道CR-V的L15系列發動機最高熱效率不過38%。如此可見,熱效率也不過是宣傳噱頭,某些自主品牌所謂超越不過是口頭超越罷了。

記住資料和技術指標永遠只能作為參考,想明白這一點,就別不會在意那些膚淺的營銷話術了。比亞迪和廣汽高效發動機究竟如何,是騾是馬要遛一遛才知道,回頭等這些車上市了,我們一定會來做個對比測試的。

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