[汽車之家 發動機拆解] 當汽油機的熱效率超過50%的時候,到底是純電動還是汽油車更節約能源將是一個值得討論的話題。內燃機會死掉嗎?現階段來說是不會的。近兩年中國車企的發動機也在逐步提高熱效率,直奔豐田41%的紀錄而去。這不,一汽奔騰T77 PRO量產的全新1.5發動機已經達到了39.06%。這意味著什么?與我們消費者又有什么關系?
● 我們為什么要討論熱效率?
先說媒體上經常曝光的“某發動機的熱效率XX%”,其實更準確的說是最高熱效率是多少,因為它就像是說發動機的功率是多少馬力,這個數值僅僅是最高輸出功率。熱效率值也類似,因為發動機輸出時,熱效率的分布像是一個梯田,最頂點的面積只有一小部分區域。
過去四十年的時間,內燃機最高熱效率大約提高了10%,而近幾年的內燃機迅速從37%左右提升到了最高41%的水平。近兩年中國車企推出的新一代渦輪增壓直噴發動機,其最高熱效率達到了比較高的水平,量產和即將量產的機器多數都達到或超過了38%。
要知道,最高熱效率哪怕是提升1%對內燃機來說都是極其困難的一件事。數字的背后隱藏著巨大的成本投入和研發精力。讓人驚訝的是,一汽如今直接量產出了兩臺最高熱效率達39%的發動機,也就是紅旗HS5、奔騰T99上的2.0T和奔騰T77 PRO的1.5T。
● 實現高熱效率該有的技術都有了
官方稱讓一汽1.5T發動機熱效率有較大提升的技術有幾個方面,通過發動機全面拆解我們找出了相關的零部件,給大家一一展示一下。
可以看到這臺1.5T發動機缸蓋為鋁合金材質,而缸體部分為鑄鐵材質,相關負責人表示這是綜合成本與性能的結果,對于這臺小排量渦輪增壓發動機來說,沒有必要追求全鋁合金缸體。鑄鐵材質在強度和可靠性方面更有優勢,雖然重量上比鋁合金缸體大概會重十幾公斤,但更低的成本和更可靠的性能也許更適合這臺十幾萬元的SUV。
降低油耗的技術并不神秘,一臺節油性好的發動機往往是在各個細節下功夫。發動機內每一個運轉的零部件都會有摩擦損失,降低這些摩擦損失掉的能量,也能間接地提升發動機熱效率。
聊了這么多發動機上的技術點,其實一款到底省不省油還要看整車的調校匹配。車重、風阻系數、變速箱性能等等都是影響燃油經濟性的一環。單純從一汽這臺1.5T發動機來看,其應用的科技含量不低,主流的節能技術基本都沒有缺失。
● 為什么一個試驗室就要3000萬元?
從目前國內量產了解到的1.5T發動機里,一汽這臺機器是首款突破39%最高熱效率的發動機,而在這背后有著巨大的人力物力的投入。在位于長春的中國一汽技術中心動力研究總院里,建立了一系列的動力研究試驗室。
在中國品牌車企里,一汽投入運行的動力開發試驗室算是數量可觀,但據試驗室主任稱,即便如此這些試驗室仍處于滿負荷運行,有些時候還是不夠用的。因為一汽集團在發動機方面有著龐大的家族,從1.0T三缸發動機到6.0L V12發動機涵蓋了不同級別的車型動力。
如今一汽技術研究中心堅持自主開發汽車發動機,引進了多種國際先進設備,并且培養了很多專業的動力開發試驗工程師,他們自主學習并運用這些試驗設備,打造了自己的動力開發試驗體系和標準。這些都是一汽在未來能夠打造出更高熱效率發動機的資本。順便透露一下,目前能實現41%和45%最高熱效率的發動機都在一汽的開發規劃之中。
● 總結
從目前的發動機規劃來看,一汽在未來繼續對內燃機技術進行深挖,實現更高熱效率只是時間的問題。正如日本的研究機構在試驗室里已經打造出了超過50%熱效率的發動機,越來越省油將是大趨勢,對我們消費者和地球環境與能源來說無疑是一件好事。內燃機時代不會這么快過去,未來汽車動力將會朝著內燃機、混合動力、純電動、氫燃料等多元化方向發展。(文/圖 汽車之家 夏志猛)
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