[汽車之家 發(fā)動機技術] 2019年過去了,一個嶄新的年代來臨;厥咨弦粋十年,中國汽車行業(yè)爆發(fā)的超乎我們的想象,然而近兩年的迅速降溫也同樣讓人措手不及。在中國車企的“求生之路”上,汽車技術仍是核心,而核心的核心——發(fā)動機技術到底發(fā)展的怎么樣了?下面我們列舉了在2019年里中國品牌幾家主流車企新推出的發(fā)動機。
2019年里誕生的新發(fā)動機著實不少,很重要的一個原因是最新的國六排放標準來臨了。通過軟件層面的改進,原先國五標準的發(fā)動機可能會達到國六標準,但功率和油耗一般都會受到影響。為了保持足夠的競爭力,車企們紛紛推出自己新一代的發(fā)動機產(chǎn)品。
我們盤點了今年中國品牌車企推出的全新汽油發(fā)動機(乘用車),總共列舉了技術升級較大的7款動力,除了一汽機械增壓的3.0T外,它們都為渦輪增壓發(fā)動機,且排量都在2.0L及以下。
目前就中國品牌車企來看,排量在1.4L-1.6L左右的發(fā)動機是緊湊型、中型車以及緊湊型SUV的主要動力,面對消費者對動力性、燃油經(jīng)濟性以及最新排放法規(guī)等要求,各大車企更新了自己的動力產(chǎn)品線。對于2019年量產(chǎn)的發(fā)動機來說,基本有兩個關鍵詞:熱效率、國六標準。
關鍵詞一:熱效率
中國品牌車企在新一代的發(fā)動機上開始提“熱效率”這個詞,足以體現(xiàn)了中國車企在發(fā)動機技術上的自信。兩年前奇瑞宣稱其1.5T發(fā)動機達到了37.1%的熱效率(當時國內(nèi)品牌發(fā)動機最高值),而今年量產(chǎn)的長安1.4T發(fā)動機、廣汽2.0T都提升到了38%的熱效率,一汽2.0T甚至達到了39%。
長城未來新一代2.0T會達到38.3%;即將在2020年投入量產(chǎn)的長安1.5T發(fā)動機能夠實現(xiàn)最高40%的熱效率,這已經(jīng)非常接近于豐田的量產(chǎn)記錄了(豐田2.5L發(fā)動機最高熱效率為41%)。甚至,多家中國品牌車企還將目標放遠到更高值。
熱效率能夠在一定程度上代表發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性,簡單來講它就意味著對每一滴燃油的利用程度,熱效率高的發(fā)動機能夠壓榨出更多的能量,也就更省油。
但各家車企傳播熱效率這個詞的時候,一定是要有一個定語的——“最高”,車企傳播的數(shù)字基本都是發(fā)動機的最高熱效率,這僅僅代表了一個最大值,所以這臺發(fā)動機到底省不省油,還要看綜合工況下最高熱效率能夠覆蓋多大的范圍。為什么這么說?先看一下某品牌1.5L發(fā)動機的熱效率示意圖。
在上圖中可以清晰地發(fā)現(xiàn),一臺發(fā)動機的最高熱效率是一個區(qū)間,只有當發(fā)動機轉速在2300-4100rpm之間、輸出功率在75-110kW的區(qū)間內(nèi),發(fā)動機才能達到37%的最高熱效率。高熱效率區(qū)間的范圍大小,決定了一臺發(fā)動機是否省油。
從熱效率的角度來看,內(nèi)燃機還有很大的發(fā)展空間。隨著技術的迭代,近些年發(fā)動機最高熱效率在不斷地提升,尤其是日系車企的發(fā)動機產(chǎn)品,除了豐田41%的量產(chǎn)最高紀錄,此前馬自達也宣傳未來要推出最高熱效率達50%的發(fā)動機。
第二個關鍵詞:國六標準
這個時代的發(fā)動機“太難了”,除了節(jié)能還有減排,全球法規(guī)都在提高汽車尾氣排放標準,中國也不例外。2019年7月1日開始,國內(nèi)各地區(qū)開始陸續(xù)實施國六排放標準的相關政策,車企們不得不更新自己的發(fā)動機。
國六排放標準對一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物以及顆粒物等都有了更嚴格的要求。面對“新考題”,中國車企們不得不從多個方面入手,從根本上改善發(fā)動機燃燒效果,減少熱量損失、摩擦損失、泵氣損失,增強三元催化器性能,甚至加入顆粒物捕捉器等等。
—— 長安1.4T
即便是如今新能源車型的迅速推廣,傳統(tǒng)汽油發(fā)動機仍舊是車企們研究的課題,而傳統(tǒng)內(nèi)燃機領域,歐洲仍舊有著非常優(yōu)渥的資源。長安多年前在英國伯明翰建立了動力研發(fā)中心,一直到現(xiàn)在都在向國內(nèi)輸送技術。
2019年里,長安發(fā)布了兩款小排量渦輪增壓發(fā)動機,分別是長安NE動力平臺下的1.4T和1.5T。目前1.4T已經(jīng)量產(chǎn)搭載到了逸動和CS35 PLUS車型,而1.5T發(fā)動機預計在2020年量產(chǎn)到實車上。
長安定義的“NE動力平臺”主要打造自家的中小排量發(fā)動機,據(jù)稱平臺下誕生最新的1.4T和1.5T在零部件通用率上達到了98%,這在理念上追求了模塊化設計,類似寶馬的B系列發(fā)動機一樣,用更多通用的零部件來平攤、削減成本,但前提是長安能夠有足夠大的鋪貨量。
長安在新一代發(fā)動機上不僅使用了高通用率的零件,其1.4T和1.5T還選擇了基本一致的發(fā)動機技術,除了排量和動力參數(shù)不同,例如上述表格中的技術配置基本沒有太大區(qū)別。至于熱效率的差異,未來量產(chǎn)的長安1.5T是否真的能夠實現(xiàn)40%熱效率,我們拭目以待吧。
在長安新一代發(fā)動機上能夠看到多家國際大牌供應商的零部件產(chǎn)品,例如博世350Bar缸內(nèi)直噴系統(tǒng)、舍弗勒進排氣VVT執(zhí)行器等等,這樣說明了國外成熟的零部件技術依然是國內(nèi)車企打造發(fā)動機的捷徑之選,中國汽車工業(yè)上游的零部件企業(yè)還有著不小的差距。
除了高壓的缸內(nèi)直噴系統(tǒng),在長安1.4T和1.5T上我們還看到了水冷式中冷器,雖然這并不是什么新鮮的技術,但在中國品牌小排量增壓發(fā)動機上并不算多見。
接近40%的熱效率并不是通過一兩項技術來實現(xiàn)的,而是發(fā)動機周身的全套技術升級,不僅更深度的壓榨汽油的能量,也從減少摩擦損失、泵氣損失、熱量損失等等方面來減少能量的浪費,這就像是經(jīng)營一家高效運轉的公司,提升每一個部門的工作效率,整個公司才能獲得更高的成績。
·長安全新1.4T已量產(chǎn)車型:長安逸動、CS35 PLUS
—— 長城2.0T
我們也不得不聊一聊長城的2.0T發(fā)動機,有人說它不是早就量產(chǎn)了嗎?“此2.0T非彼2.0T”,長城旗下的哈弗和WEY品牌車型在幾年前就量產(chǎn)了2.0T機型,但今年的長城2.0T進行了不小的升級,主要是為了滿足國六b排放標準。
全新的長城2.0T代號為GW4C20B,它并不是靠簡單的細微調(diào)校來達標,而是增加了350Bar直噴系統(tǒng)等硬核技術,其最大輸出功率和扭矩都有所提升。在節(jié)油方面,它還使用了熱管理模塊技術,相比純機械控制冷卻水循環(huán)的方式顯然更加節(jié)能了。
相比前面提到的長安1.4T和1.5T來說,長城的GW4C20B并有太多特殊的技術點,為了實現(xiàn)國六排放和更低地燃油消耗量,大家都采用了類似的技術。但是!不要小瞧這家專注于研究SUV的中國車企,其下一代的長城2.0T非常有競爭力。
我們也對這臺新時代發(fā)動機充滿期待,除了此前的技術配置外,它還能夠實現(xiàn)米勒循環(huán)和12:1的高壓縮比,也就意味著它能夠更經(jīng)濟節(jié)能的運轉,長城、哈弗和WEY的車型能否變得更加省油,未來的動力系統(tǒng)非常關鍵。
同時,長城未來新一代的2.0T也具備多樣化配置,根據(jù)需求可以選擇可變氣門升程、48V BSG電機以及更多電氣化附件,這便讓它能在長城、哈弗、WEY三個品牌車型上體現(xiàn)出差異化,更寬的拓展能力,也會讓動力系統(tǒng)更豐富起來。
·長城全新2.0T已量產(chǎn)車型:哈弗F7x、長城炮、WEY VV7等
—— 廣汽2.0T
最新的傳祺GS8上搭載了廣汽傳祺新一代2.0T汽油發(fā)動機,GS8的尾標變成了“390T”,之所以廣汽自豪地把“390”這個數(shù)字亮出來,是因為它的2.0T發(fā)動機達到了同級別中國品牌發(fā)動機最大的輸出扭矩,即390N·m。(以下簡稱為廣汽2.0T)
廣汽這臺2.0T也升級為了350Bar壓力的直噴系統(tǒng),不過它的零部件供應不是博世,而是另一家零部件巨頭德爾福,其采用側置噴油的方式,讓燃油在氣缸內(nèi)實現(xiàn)更好地滾流效應和更充分的混合。官方給出的數(shù)字是,相比主流的200Bar直噴系統(tǒng)能夠降低70%的顆粒物排放。
在改善發(fā)動機NVH噪音和振動水平方面,廣汽2.0T有自己獨特的方式,在四缸發(fā)動機中加入雙平衡軸的案例不少見,但廣汽在平衡軸中加入橡膠齒輪的做法很特殊,由于橡膠件之間的嚙合噪聲一般要比金屬間的嚙合噪音小得多,所以對NVH水平控制會有利。當然,大家也不用過于擔心橡膠齒輪的壽命問題,官方稱它能做到與發(fā)動機一致的壽命。
廣汽傳祺的歷史在中國品牌里不算長,但依靠多年的技術積累,如今在發(fā)動機領域并不弱。這款搭載到新款傳祺GS8上的2.0T達到了38%的最高熱效率。與前面聊的長城2.0T相比,最大輸出功率和扭矩參數(shù)都更勝一籌。
·廣汽全新2.0T已量產(chǎn)車型:傳祺GS8、GM8
—— 奇瑞1.6T
早年間奇瑞靠自主生產(chǎn)發(fā)動機起家,之后迅速躋身于中國品牌第一梯隊。雖然經(jīng)營狀況跌宕起伏,但一直沒有怠慢過發(fā)動機技術的研發(fā)。2019年里,奇瑞量產(chǎn)了全新1.6T發(fā)動機,相比兩年前推出的1.5T機型更加強大,雖然官網(wǎng)沒有具體透露最高熱效率數(shù)值,但可以猜測應該不低于此前1.5T的37%。
奇瑞顯然是想在眾多國產(chǎn)1.5T發(fā)動機中,用這款1.6T更強大的動力來體現(xiàn)優(yōu)勢,事實證明它的動力參數(shù)缺失不俗,最大輸出功率達到了197馬力,最大扭矩290!っ,這對于一臺1.6L排量的機器來說已經(jīng)相當強悍了,這一數(shù)據(jù)比現(xiàn)代1.6T和PSA 1.6T發(fā)動機都要有優(yōu)勢。
這款奇瑞1.6T除了直噴系統(tǒng),在燃油霧化效果和顆粒物排放上與前面350Bar的發(fā)動機相比沒有優(yōu)勢,而在缸體結構設計、材料以及電氣化附件上也沒有什么明顯的弱項。
另外,得到官方證實的是,在設計之初,奇瑞1.6T還考慮了對48V電壓系統(tǒng)的兼容性,以及對油電混動和插電混動的匹配能力。在2019世界新能源汽車大會(WNEVC)上,奇瑞前瞻性的展示了1.6TGDI發(fā)動機樣機(DHE)和混動專用變速箱(DHT),其發(fā)動機部分的最高熱效率可達41%!
·奇瑞全新1.6T已量產(chǎn)車型:奇瑞瑞虎7、瑞虎8等
—— 上汽1.5T
2019年里上汽也更新了自己的發(fā)動機產(chǎn)品,從2004年開始的上汽SGE/MGE系列發(fā)動機(自主研發(fā))進行了兩次大的升級,這次新的1.5T發(fā)動機屬于旗下最新的NF1系列。它有什么亮點呢?我們往下看。
基于上汽集團強大的體系,榮威和名爵的車型吸收了很多合資車企的資源,比如在2019年里其量產(chǎn)了新的1.3T發(fā)動機,之所以這一期內(nèi)容沒有對它展開細聊,是因為這臺1.3T是通用同平臺的發(fā)動機(官方說法),其技術配置和動力參數(shù)基本都一模一樣。而今天提到的上汽1.5T(NF1),更多是由中國人自主開發(fā)的產(chǎn)品。
使用塑料材質(zhì)的氣門室蓋顯然更加輕量化,因為塑料天生有強大的可塑性;而用鋁合金材質(zhì)鑄造出的氣門室蓋比塑料材質(zhì)更重,不利于整機的輕量化要求,但它也有一定好處,例如汽缸蓋與氣門室蓋之間的密封性通常更好。
上汽方面沒有正式公布這臺發(fā)動機的最高熱效率,但從直噴系統(tǒng)、集成式排氣歧管、可變排量機油泵、進排氣雙VVT等技術配置來看,它和上述中國品牌發(fā)動機應該不會有太大的差距。在更前沿的發(fā)動機技術方面,上汽目前已經(jīng)有了高壓縮比米勒循環(huán)、可變氣門升程和主動閉缸等技術,且提上了量產(chǎn)日程。
·上汽全新1.5T發(fā)動機已量產(chǎn)車型:名爵6、名爵HS等
—— 一汽2.0T&3.0T
最后我們來聊聊一汽今年推出的兩款新發(fā)動機:2.0T和3.0T,雖然兩者都有增壓系統(tǒng),不同的是前者為渦輪增壓、后者為機械增壓。目前兩款發(fā)動機全都實現(xiàn)了量產(chǎn),
一汽多年有著研發(fā)發(fā)動機的經(jīng)驗,如今在新一代發(fā)動機上體現(xiàn)了更強的整合能力和新技術應用。雖然在車企體量上,一汽紅旗和奔騰在乘用車市場并不算大,但在發(fā)動機技術上并不落后,甚至在某些方面更加前沿。
為了滿足國六排放標準,實現(xiàn)更低的油耗水平,一汽針對3.0L排量級別推出了新的發(fā)動機,也是目前量產(chǎn)的唯一中國品牌機械增壓3.0L V6發(fā)動機,主攻更高端的動力市場。
與上述一汽2.0T發(fā)動機一樣,這臺機器也沒有公布太多詳細的功率扭矩信息,一汽2.0T的最大輸出功率和扭矩沒有轉速區(qū)間信息,而一汽3.0T只有最大扭矩輸出的轉速區(qū)間。由于純機械增壓的特性,其3.0T動力在轉速到3000rpm才能輸出最大扭矩,和動不動一千多轉到峰值的渦輪增壓機器相比,其低扭還是相對弱一些。
一汽在2019年里連續(xù)推出了兩款量產(chǎn)發(fā)動機,足以表明紅旗、奔騰將要進一步發(fā)力乘用車市場,這兩款發(fā)動機從技術硬件上看完全不落后其他中國品牌,但想要讓它更加被消費者所認可,不僅需要后期不斷地優(yōu)化升級,還需要證明長期使用后的可靠性和耐久性。
·一汽全新2.0T發(fā)動機已量產(chǎn)車型:紅旗HS5、奔騰T99
·一汽全新3.0T發(fā)動機已量產(chǎn)車型:紅旗HS7
總結:
在2019年里誕生的中國品牌新發(fā)動機不算少,因為面對嚴苛的國六排放標準,老舊的發(fā)動機亟需更新迭代,在今天列舉的機器里大多都是車企們的最新一代發(fā)動機,它們具備了新時代的特質(zhì),搭載了更先進的技術,例如多數(shù)發(fā)動機使用了350Bar高壓直噴系統(tǒng),而且發(fā)動機的熱效率也在逐漸攀升,如一汽2.0T發(fā)動機已經(jīng)實現(xiàn)了39%的最高熱效率。
另外,部分中國品牌車企在今年展示了其下一代的發(fā)動機產(chǎn)品,未來長安1.5T將會實現(xiàn)40%的最高熱效率,其它車企也表明會推出更高熱效率的機器,這足以佐證未來內(nèi)燃機還有很長的一段路要走,它并不是一種瀕臨淘汰的技術。
不得不承認,目前的中國品牌發(fā)動機與歐、美、日品牌發(fā)動機還存在一定的差距,但隨著中國人才的進步、上游供應商體系的強大、車企平臺化功底的增強,中國動力一定會將這樣的差距越縮越小。2020年將會有哪些讓我們驚喜的發(fā)動機呢?我們期待一下吧。(文 汽車之家 夏志猛 )
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