在节能减排的趋势之下,如何能有效的降低油耗,是每一个 汽车 厂商的当务之急。影响 汽车 油耗的因素非常多,其中最为关键的还是发动机,提升发动机燃油利用效率,是降低油耗的最有效方法。这时我们就要引进一个概念,叫做热效率,热效率就是用来衡量发动机燃油利用效率的标准,热效率越高,说明发动机更省油。
什么是 Thermal efficiency 热效率?

每次都说到热效率,那么你知道 Thermal efficiency 是什么吗?
不知不觉全世界的发动机发展趋势已经从大排量自吸变成小排量增压,现在更是有从小排量增压渐渐转回自然吸气发动机的趋势,而新的自然吸气发动机总会标榜Thermal efficiency热效率,那么什么是热效率?今天就让我们来谈谈这一个时常会提到但是却又不是很明白的东西!
目前全球民用发动机重热效率最高的就是丰田的Dynamic Force Engine ,其混合动力版本的热效率达到41%,而普通版本的热效率也有40%,而Mazda Skyactiv-X发动机热效率则是达到惊人的50%!而到底什么是热效率?简单来说热效率就是讲燃油在燃烧后转化成动力的使用比率。目前市面上有很多的发动机热效率在35%到37%之间,这意味着每一滴燃油燃烧后所产生的动力只有35%到37%是真正被使用的到的,剩下的都浪费掉了。
发动机所产生的动力被使用的机械能占有率越高,发动机的动力表现就会越出色油耗也会越好,这就是为什么丰田Dynamic Force Engine 和马自达的Skyactiv-G发动机动力出色而油耗又低的主要原因。我们将丰田使用在上一代凯美瑞的发动机和新的发动机相比,在上一代的凯美瑞马力却提升到了203 hp,峰值扭力249 Nm,而在油耗方面表现根据海外媒体实测为8.1L/100 km左右,以这样的排量来说是相当不错了!
另外可能你会说,提升1%其实没什么够看,但是实际上场上要为发动机提升1%的热效率已经是足够头疼了!因为他们必须从进气,排气,汽油喷射,压缩比等等下手,能够提升1%对工程师来说其实已经是一个相当伟大的成就了!不过对一些 汽车 工程师来说这才是一个挑战, 丰田的工程师未来还会致力提升引擎的热效率,而他们的目标是和 Skyactiv-X 一样的50%!究竟 Toyota 能不能做到呢?就让我们拭目以待!
盘点全球热效率( Thermal Effciency )最高的量产车发动机!
为了达到越来越严格的排放标准,各大车厂可说是无所不用其极, 汽车 发动机的发展也由早期的小排量增压到再度转回至自然进气发动机,而这些新一代 NA发动机总爱标榜热效率( Thermal Efficiency ),因为越高的热效率通常意味着动力表现与燃油经济性都会更好。那么如今全球热效率最高的民用发动机又有哪些呢?
1. 马自达Mazda Skyactiv-X – 热效率 50%
这款即将量产的新时代 Skyactiv 发动机已确认将随着 2019 Mazda3登场,这回马自达首度采用机械增压技术,以导入更多空气让缸内直喷喷嘴喷出的油气与空气混合的更彻底,其中缸内直喷喷嘴的压力更是达到了1,000 bar的惊人水平;此外,马自达还导入了自家开发的 SPCCI火花控制压缩点火技术,将柴油与汽油发动机的技术结合,可最大限度的加大压缩点火区域,实现火花点火与压缩点火之间的无缝切换。通过高压缩比以及 SPCCI的加持,这款发动机能够燃烧的更稀薄(机械增压在必要时还会介入以导入更多空气),Skyactiv-X 不但可以让燃油获得更好的燃烧,还能把发动机的热效率提高至50%,既能提升燃油经济性又能降低发动机的废气排放,同时动力表现也有所进步,一举数得。
2.丰田 Dynamic Force 发动机 – 热效率 40%-41%
这一款基于TNGA平台架构下诞生的全新自然进气发动机,其混合动力版本的热效率达到41%,而普通版本的热效率也有40%。丰田以传统自然吸气发动机为基础,并引入高速燃烧的理念,透过超高的压缩比、增加进气气门以及排气气门的夹角、进气歧管优化设计等方式来提高空气流速,实现提高燃烧效率,近而达到提升油耗及动力表现的目的,同时还能减低排放,据悉 Dynamic Force 发动机的排放标准均符合美国、欧盟、中国以及日本未来10年的环保条例。
3. 本田Honda L15B 1.5L 涡轮增压发动机 – 热效率 38%
没错!它就是Honda思域以及 CR-V 所搭载的1.5L涡轮增压发动机,这一款热效率为38%的涡轮增压发动机导入了许多Honda自家的技术,如多孔缸内直喷技术、进排气双 VTC、电动废气门以及水冷式排气歧管等等。涡轮增压版的 L15B 其实在缸径和冲程数据上与自吸版的 L15B 维持相同尺寸,不过增压版本取消了进气侧 VTEC ,改而增设排气侧 VTC ,同时也降低了进气口高度,并重新设计进气口形状,以及改用浅碟状顶部的活塞等等,提高了缸内混合气体的流速,使缸内能够产生更强更大量的滚流,促进极速燃烧,在给车型带来低油耗的同时,还能提供极大的低扭与动力输出。这一款发动机目前也是量产汽油涡轮增压发动机最大热效率保持者。
4. 大众Volkswagen EA211 1.5L TSI Evo 涡轮增压发动机 – 热效率 37.5%
这一款1.5L涡轮发动机其实是目前1.4L EA211的进化版,虽然排量有所增加,不过热效率却高达37.5%;大众为这款 TSI Evo发动机导入了许多领先的汽油涡轮增压发动机技术,包括12.5:1的高压缩比、可变几何截面涡轮、喷射压力达350 bar的燃油喷嘴以及能提高燃油经济性的米勒循环等等。此外,这款发动机也展现了欧洲车厂的发动机开发路线由小排量化向适度的小排量化转变,以达到更好的燃油经济性与排放水平。同时,透过结合热效率更高的米勒循环工作模式,有利于未来搭配电动马达组成混合动力系统,为混合动力 汽车 大规模市场化做准备。
5.奇瑞 SQRE4T15B 1.5T 涡轮增压发动机– 热效率 37.1%
在众多自主品牌中,奇瑞能够脱颖而出,也是靠着发动机,毕竟他的发动机热效率能达到37.1%,这个数值领先其他自主品牌一大条街,甚至超越了不少合资品牌。奇瑞的1.5T发动机,它的热效率已经达到了惊人的37.1%,这是目前国产发动机中热效率最高的了,这一数值已经跟大众相差无几了。奇瑞的这一发动机代号为SQRE4T15B,它由霍尼韦尔、博世、博格华纳等诸多国际领先的供应商提供零部件,并且由奇瑞正向研发,从而保证了可靠性与热效率的结合。目前这一发动机搭载在了奇瑞的艾瑞泽5、瑞虎8、艾瑞泽GX等车型上,实际表现也非常出色。
除了上面这几个品牌之外,现代 汽车 在发动机热效率方面也有着很高的造诣。而现代 汽车 发布的SmartSream发动机有望达到50%的热效率,不过这款发动机目前还没有实现量产。
热效率决定了发动机的性能,而在耗油方面,在同样条件下,热效率高肯定比热效率低省油。在实际情况下,主要还是要看排量、车主用车习惯及实时路况。

发动机,这曾经是中国乘用车领域的一个心病。
由于我们的自主汽车产业起步很晚,为了赶上与世界水平的差距,多年来我们普遍采用“引进来”的方式,其中最典型的就是随处可见的三菱或丰田发动机。
然而,虽然万事开头难,但中国人的聪明和智慧是其他国家无法比拟的。我们只用了二三十年的时间,不仅拥有了自主产权的乘用车发动机,而且我们的发动机技术也在逐渐向世界水平靠拢。
如今,国内汽车企业如长城、奇瑞、长安等。在自己的发动机领域投入了更多的R&D资金,产生了蓝鲸系列发动机、长城绿色柴油发动机、奇瑞第三代1.6T发动机等优秀作品。
不过,在国内众多车企中,有一家汽车热评认为,被称为“技术极客”的奇瑞,应该在发动机核心技术领域实力最强。
奇瑞2017年上市的1.5T发动机,热效率高达37.1%,接近合资轿车的几款高热效率发动机,本田的1.5T为38%,大众的1.5T为37.5%。
随后,奇瑞最新研发的热效率高达40%的第三代1.2T和1.6T发动机,与“最强”的丰田2.5L发动机(热效率41%)平起平坐。
这些数据都表明,奇瑞发动机技术再次走到了国产品牌的前面,甚至接近或超越了一些合资品牌。
有人可能要说涉及到发动机的技术非常多,为什么壹车热评单单拿“热效率”作为参考指标?
是的,衡量一台发动机是否优秀有很多因素,比如燃油经济性、乘坐舒适性、动力性能等。,但归根结底,所有这些因素都可以用一个词来判断,那就是热效率。
热效率是指发动机的燃油,在燃烧后所产生的能量,有多少百分比会有效地转化成动能的比率
理论解释有些复杂,但读者只需要知道,在相同排量、相同燃油的情况下,发动机热效率越高,产生的机械能越多,其油耗性能越低,这将使发动机发挥出更强的动力输出等等。
热效率并不是指某一个部位,或者某一个级别的进气和喷油技术,它是一台发动机整体的水平体现,所以我们用热效率来衡量一台发动机的好坏是比较全面和科学的。但是发动机在运行时,由于发动机部件的摩擦、高温问题、排气损失等因素,其产生的能量会有所损失,所以任何发动机的热效率都不可能是100%。
因此,根据发动机的类型,一般来说,汽轮机的热效率为4%-8%;汽油机热效率为25%-35%;柴油机的热效率为35%-45%。
但是,上面的值不是静态的。随着汽车技术的发展,这个数值肯定还会继续攀升。正是因为发动机的能量损耗大,所以即使现在汽车技术非常发达,汽油发动机的热效率也很难进一步提高,即使只提高1%。
现在欧美日发动机热效率普遍在35%以上,高的可以达到38-40%。现在本田已经成功研发出均质、稀薄的火花点火技术,加上本田的涡轮技术,本田可以直接将现有的40%热效率提升到惊人的50%。
通过对热效率的阐述,我们可以看到奇瑞的发动机已经有了非常不错的水平,依靠其多年来强大的技术人才储备,奇瑞在燃烧技术、冷却技术、减摩技术等方面都有着完全独立的技术实力和保障。
说到这里,肯定有人会说,一车的热评是针对奇瑞平台的,长安自主研发的蓝鲸1.5T发动机也有40%的热效率,也很给力。

一车热评不否认长安在蓝鲸系列发动机上的成就。他们在英国有一个巨大的R&D和管理中心,还建造了世界级的综合实验设施。现在长安拥有强大的汽车设计、R&D、实验和制造能力,从市场销量来看,长安也已经将奇瑞甩在了身后。
而奇瑞之所以受到《第一汽车热评》的高度评价,主要是因为奇瑞的ACTECO发动机,在国内高性能汽车发动机领域实现了“零”突破,开创了高性能自主品牌发动机的研发制造先河。
所以,一个真正能从“零”开始,打造世界一流引擎的企业,认为没有理由怀疑自己的实力。至于奇瑞销量不佳,这是自身其他原因造成的,并不代表奇瑞的发动机核心技术在成品上有劣势。
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