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1 # tjj小軍
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2 # 球迷宿舍
從效能的角度來說,消費者應該關注發動機的功率扭矩曲線,而從油耗和經濟性的角度來講,熱效率會是一個經常被提及的指標。
誠然,熱效率這個名詞是這幾年車企宣傳得比較多的指標,聽起來似乎有些專業,但實際上這是一個與發動機經濟性密切相關的指標。熱效率越高就意味著發動機相對油耗越低,經濟性越好。而隨著國際油價和國內油價的一路走高,發動機的經濟性表現對我們車輛後期的使用成本影響越來越大。
另一方面隨著油耗和排放法規的日益嚴格,各大車企也都加大了在發動機技術上的投入。如何在有限的發動機排量範圍內,實現最大的功率扭矩輸出,同時保持較低的油耗,成為了大家需要共同解決的問題。因此,熱效率成為了當前發動機技術提升的關鍵,同時也是衡量發動機效能的一個重要指標。而有趣的是,在提升發動機熱效率的技術路線上,日系車企和歐美車企選擇了不一樣的道路。
日系車企豐田,本田,日產,馬自達等就一直都很強調自家發動機的最高燃效和壓縮比。
8年前馬自達公佈了其第一代創馳藍天技術“Skyactive-G”,在量產車的汽油發動機裡,壓縮比首度達到14:1。高壓縮燃燒大幅提高了發動機的熱效率,油耗降低,扭力提升分別達到15%以上。
馬自達釋出的新一代創馳藍天技術“skyactive-X”,相比於上一代“skyactive-G”最大的最佳化是在超高壓縮比的基礎上,應用了全新的燃燒技術(SPCCI,火花塞控制壓燃點火),實現了稀薄燃燒工況下發動機穩定而高效工作的目的。不過其研發的核心,依然是將發動機的壓縮比由驚人的13、14:1提升到15、16:1。而且馬自達號稱要在新一代創馳藍天技術“Skyactive-X“上把發動機的熱效率提升到50%以上!
SPCCI即“火花點火控制壓燃點火”技術, 在發動機活塞的壓縮行程中,當活塞執行到上止點,使用火花塞點燃一部分混合氣體,被點燃的氣體形成一個從上往下運動的火球,就像一個向下運動的活塞一樣,進一步增加氣缸內的壓力,把未能點燃的混合氣體壓燃。做到了對火花塞點火時機的控制,便可以根據不同的工況壓燃,使壓燃在更廣泛的轉速區間記憶體在。壓燃比例的提高,可以顯著提高發動機輸出功率和扭矩。而在急加速等高負荷工況下,又可以切換為傳統的點燃模式,從而保留住了汽油發動機的高轉特性。
跟馬自達一樣,豐田至今依舊堅持自然吸氣發動機的開發,搭載全新CAMRY上的2.5L發動機Toyota Dynamic Force Engine便是代表之一。雖然採用的還是2.5L排量,但是新款發動機相較於老款無論是馬力還是扭矩都有很大進步,能效方面也堪比創馳藍天發動機。
豐田提高發動機熱效率的方式主要是提高廢氣再迴圈率(EGR)的極限值。為了提高燃燒速度,就要讓氣缸內有理想的氣體流動。豐田把氣缸內的滾流比從之前的0.8提升到了現在的2.8。當然為了提高滾流比,豐田改變了過去進氣口的造型,增大了進氣閥氣門夾角,同時減小缸徑,加長行程,使發動機峰值扭矩出現的轉速更低,熱效率更達到了40%-41%。
還有本田的地球夢、日產的可變壓縮比等,無一不是運用各家獨門技術來追求熱效率的提升。對於消費者來說,日系車企所強調的熱效率提升,與日常用車的效能和油耗密切相關。因為大家普遍認為熱效率提升得越高,就能用更少的油,榨出更多的效能。可有一個現實情況是不能忽視的,那就是車企所宣傳的40%、50%的熱效率其實都是發動機在最低燃油消耗率工況下的效率,而這一工況在日常駕駛中所佔比例是多少,消費者就不得而知了。換句話說,車企標榜的最高燃效,它並不能真實代表實際燃油經濟性。
與日系車企不同,我們發現歐美車企在介紹其發動機技術的時候較少提及熱效率單個數值,而是以提升發動機整體的熱效率表現為目標。
在提升發動機熱效率方面,寶馬採用模組化和單槓固定的做法,0.5L單槓排量+衝程大於缸徑的設計佈局,再根據排量多少來決定氣缸數,比如1.5L的三缸B38、2.0L的四缸B48、3.0L的六缸B68等。在這一點上,通用所強調的單缸最優理念,靈活性和針對性會更強些。
以搭載凱迪拉克XT4上的通用全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機為例, 為了提高發動機的整體熱效率表現,這臺發動機運用了眾多主流的先進技術。正所謂殊途同歸,大家的目標是一樣的,只不過實現的方式有所不同。
通用並不刻意追求單缸0.5L的固定容積,而是在發動機開發的前期階段,優先考慮整車需求和客戶需求,以此來確認發動機排量。顧名思義,以往的發動機開發與整車開發是相對獨立的存在。發動機開發好了,再由整車來適應發動機的特性。但是這次通用採用了一個新的開發原則,發動機的氣缸數量,排量和尺寸,都是針對具體車型來重新匹配和設計的。這樣做的好處是為了使車輛達到最佳的效能表現。
其實隨著發動機技術的持續發展,業內對於發動機單缸排量最最佳化的研究基本有了共識。發動機單缸排量在0.33-0.5L時,排量的上升有利於發動機燃油經濟性的明顯改善。因此在綜合考慮了發動機整體燃油經濟性,NVH和動力性的前提下,通用全新2.0T發動機採用的是0.5L作為單缸的最優排量。
在單缸的排量確認之後,缸徑衝程比、活塞行程也同樣需要經過嚴格的設計,透過最佳化設計單個氣缸的缸徑衝程比,匹配35MPa高壓直噴系統及高滾流氣道,以及多種電氣化技術的加入,比如Tripower可變氣門管理技術,以及搭載電子水泵+電控球閥模組的ATM主動熱管理系統等,XT4上的這臺全新2.0T可變缸渦輪增壓發動機在帶來更好的效能同時,能有效降低排放,油耗比上一代機型降低4.6%-9.1%。
綜合看來,無論是日系車企的提升壓縮比,還是歐美車企的單缸最優,其根本都是為了提升發動機的熱效率,降低整車油耗和最佳化排放表現。當然,老百姓在買車時不要沉迷於最高燃效這個數值,而應該結合自身日常的用車場景,關注最常用到的轉速區間是否有比較好的扭矩和熱效率。
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對於一般消費者而言,更應該關注整車指標;
因為汽車是一個整體,發動機效能的優劣勢在完成整車裝配後才能體現的,只看引數和不看引數本質並沒有區別;
比如某些品牌會虛標引數,功率、扭矩都很高,開起來就是肉,標著1200轉介入的渦輪增壓器,1800轉以下都空轉。
所以關於發動機,消費者更應該關注與整車相關的指標;
如最大功率、扭矩;除了這些,
動力性:需要如加速情況、推重比、進階型可以看發動機效能曲線(轉速與扭矩功率的關係)等;
經濟性:需要關注油耗情況;進階可以看萬有特性曲線;
舒適性:需要關注車內震動及噪音情況,進階,算了,NVH是玄學;
環保:看環保認證就可以;
最重要的,一定要去看車並試駕,引數重要,但實際試駕更重要,只有透過試駕才能親身驗證這些引數的真實性和有效性;
汽車對於消費者是一個複雜的消費品,消費者很難在短時間內透過自學或者一時愛好建立起足夠專業的認知體系;在這個大前提下,汽車的購買行為更建議依據體驗進行(這也是為什麼我認為短期內網路銷售代替不了實體銷售的根本原因),與其在電腦前糾結那引數上差的零星小數,不如去4S親身試駕一下,感受一下發動機能不能滿足的自己的需求。