动力超越本田 41.07%热效率是怎么办到的?

【太平洋汽车网 技术频道】“都2020年了,还在聊发动机,是不是太过时了”,可能大多数人看到这个标题都会发出这样的疑问。许多欧洲国家忙着讨论2030年禁售燃油车,而国内的海南也似乎有相关计划,类似的 道不胜枚举。但现实情况是,去年国内新能源汽车产量仅占4%,按照目前新能源汽车产业规划,十年后也仅是达到40%,汽车仍然离不开内燃机。

所以摆在前面的路就变得很清晰,传统车企不可能做到抛弃内燃机,结合电机发展高效的混动系统是最明智的选择。但今天我们要聊的不是混动系统,而是作为混动系统中最为关键的高效内燃机,热效率达到了罕见的41.07%!而它便是东风风神最新一代的1.5T发动机。

发动机也玩模块化

平台模块化发动机大家应该不陌生了,听得最多的就是宝马还有沃尔沃的Drive-E系列,和汽车平台模块化一样,发动机平台的模块化设计,可以使得所有发动机都可以在同一条生产线进行共线生产,大量零部件都可以在不同发动机间共享,分摊成本实现降本增效。

C平台不只有三缸机,还有另一款机型C15TD(1.5T四缸),他们两者之间的零部件共用率达到了70%,就连燃烧室形状也是一样的,而像中置式进排气VVT、变排量机油泵、热管理等等亮点技术几乎都是共享的。

动力超越合资1.5T

东风风神C15TDR发动机(下文简称1.5T)其实有两种动力版本,根据高低功率分为动力版和高效版,其中动力版最大功率为150kW,最大扭矩320N·m。高效版最大功率125kW,最大扭矩260N·m,动力数据虽然降低但热效率高达41.07%,更注重燃油经济性的提升!在未来高效版将搭配混动系统进行使用,用于东风风神的新能源车型。

东风风神全新1.5T发动机搭载的技术也非常全面,主要是基于350bar高压喷射技术的全新开发,搭载了高压EGR、进排气中置VVT、电控涡轮增压器、可变排量机油泵、集成式排气歧管、智能热管理系统等,基本上国内主流的先进技术都使用上了。

有国7潜质

正常来说,各个车企对于新一代涡轮增压发动机都会围绕着350bar高压燃油喷射技术进行开发,因为国内外对于碳烟颗粒物排放是越来越严苛了,而更高的燃油喷射压力能够带来更充分的燃油雾化效果,更有效地减少燃烧后产生的颗粒物。

不过350bar高压喷射系统也有着不可避免的缺点,例如喷射噪音更大、对发动机的负载更大,但这些并不影响国内外车企都在竞相升级350bar高压喷射系统,毕竟光是能在不牺牲高性能动力为前提降低颗粒物排放这一点就意义非凡。

41.07%的热效率是怎么办到的?

阿特金森循环

阿特金森循环、米勒循环近几年听得比较多,几乎耳熟能详了,因为其节油能力显著因此在油耗限值的大背景下,即使会带来发动机功率下降也照用不误。无论是阿特金森循环还是米勒循环,本质上都是膨胀比>几何压缩比的工作模式,在压缩行程延迟进气门关闭时间,将进入气缸的部分空气压出气缸,使实际压缩比<几何压缩比,让高负荷时的燃烧变得稳定。

高压EGR

令我比较惊讶的是,这台1.5T发动机还采用了国内自主车企中少见的高压EGR技术,EGR的全称是Exhaust Gas Recirculation也就是废气再循环系统,主要是通过将发动机燃烧排出的废气,引导至进气歧管参与燃烧来降低燃烧室温度。而EGR还根据废气的导入位置不同,分为低压EGR和高压EGR两种。

经中冷器冷却后的废气被引入气缸再次参与燃烧除了能够降低燃烧室温度抑制爆震之外,还能降低泵气损失带来燃油经济性的提升,这也是这台发动机能够将热效率提高到国际顶尖水平的主要技术之一。

智能热管理

总结

国内新能源汽车的势如破竹,让汽车动力的发展趋势有所变化,这也让许多车企不得不调整内燃机的研究方向。而提高热效率成为了大家都一致认可的方向,也是最难以攻克的一个目标,目前主流车企基本都实现了38%的热效率。当国内自主品牌车企都在规划突破40%的技术瓶颈时,市场声量不大的东风风神竟然拿出了热效率达到41.07%的涡轮增压发动机,接近丰田混动版2.5L自吸发动机。从东风风神目前的动力规划来看,目前还在进行热效率42~45%发动机高压缩比、低压EGR技术的研究,甚至压燃技术、稀薄燃烧技术等技术也在列。最后可以确定的是,搭配高效版1.5T发动机的混合动力系统将会在明年和大家见面,期待一下吧。(图/文/摄:太平洋汽车网 张景森)