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國產發動機熱效率不斷實現突破,技術上有什么秘訣?

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魏建軍說自己家的發動機熱效率只能維持在41%左右,做不到48%的熱效率。

一句似乎是在“示弱”的話卻引得網友們紛紛點贊,老魏究竟有什么魅力?有讀者表示不解。然而魏建軍的話其實并沒有錯,近期的國產發動機熱效率最高紀錄應當是48.83%,來自哪家車企就不討論了。

若有所指。

為何長城汽車發動機的熱效率只能維持在41%左右呢?

先來講這個話題。

實際上燃油車使用的發動機想要讓熱效率達到40%已經是非常難實現的目標,48%對于汽油機而言絕對是天方夜譚!除非用陶瓷復合材料,綜合超高壓缸內直噴、燃燒控制技術和廢氣二次燃燒技術等等,以接近柴油機的特性去打造汽油機才有可能接近目標。究其原因是燃油車的發動機需要掛載諸多硬件,比如水泵、油泵、發電機、壓縮機等等;并且平均熱效率也難以達到高水平,因為發動機在車輛行駛過程中難免會有轉速忽高忽低的波動,轉速落點很少能落在最佳熱效率對應的轉速區間里,所以燃油車的熱效率往往不高。

長城汽車依然有一部分燃油車產品,那么發動機的熱效率整體平均值則不會非常高。

魏建軍是一個性情中人,其對產品的描述相對全面與真實。

不能否認內燃式發動機可以實現48%甚至更高的熱效率,但是機型是特殊的;如果一臺發動機不掛載機械水泵、機械油泵、壓縮機、發電機等等配置,那么其在理想溫度環境中以理想溫度運轉,綜合上述各類技術,客觀上是能實現超高熱效率的。

可是發動機可以不掛載這些配置嗎?

答案是可以的。

因為現在有一些發動機是專門為增程混動汽車或插電混動汽車所打造,其發動機的主要作用不是輔助驅動而是發電!包括一些插電混動汽車也不例外。由于車輛有大容量的動力電池組,于是則可以使用電動壓縮機、電動水泵,配合增程和混動專用的發電機——這就等于把發動機的附件分離開來,不再能影響發動機的熱效率。

但是,這些附件依然是要消耗能源的。

所以其實發動機的熱效率雖然賬面數據得到了提升,但是算上這些從直接耗油到轉化為耗電的附件,真實的能耗和發動機熱效率對應的能耗還是有一定出入的——這頭不算那頭算,就是這么個道理;不過由于電動機的效率遠超過內燃機,用電動水泵、油泵和壓縮機,客觀上確實能略微省一點油。

只是以這樣的設定來凸顯發動機的熱效率,實際意義有多大還是存在爭議的,至少魏建軍似乎并不喜歡用這種思路去包裝和定義產品。

關于插電混動和增程混動的兩種技術思路的爭論,實際不需要過多關注發動機的熱效率,而是應該關注熱效率的轉速落點。

以40%的熱效率為參考,其并非在所有轉速區間里都能達到高標準。

一般只有在幾百轉的轉速區間里才能達到最高熱效率。

所以插電混動汽車的發動機熱效率即便足夠高,實際也不見得能夠省油;尤其是采用直驅架構的混動汽車;因其發動機沒有可以升降的前進擋,發動機參與驅動車輛的時候,車速越高則轉速越高,轉速落點可能不會在最佳熱效率的范圍內。不過諸如長城汽車采用的多擋DHT會有一些優勢,其發動機保留了前進擋,可以通過不同齒輪比實現不同車速的相同轉速,也就是如燃油車變速箱一樣的讓轉速始終落在最佳熱效率的區間里。

多擋DHT是長城汽車的一個殺手锏。

不過其實現的目標其實與增程驅動的方案相同。

增程汽車只需要用合理功率的驅動電機,讓電動機在車輛全速域里不會有過高的耗電量;于是發動機則可以維持穩定的轉速去發電,而發動機的轉速落點恰巧可以設計在對應的最佳熱效率范圍內,或者反向去進行設計和優化也是可以的。

那么即便發動機的熱效率數據沒有那樣夸張,只要轉速落點控制合理,車輛的耗油量也就會有更好的表現了。

所以不用只盯著一個數據去看、去炒作,去決定選擇;對于汽車消費者而言,與其看這些云里霧里的數據,不如直接去看“最低荷電油耗”的耗油量,哪怕說得天花亂墜,耗油量不低也都沒有意義。

聲明:本文由太平洋號作者撰寫,觀點僅代表個人,不代表太平洋汽車。文中部分圖片來自于網絡,感謝原作者。
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智駕大橫評

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