6月15日,由中汽中心和一汽奔騰聯(lián)合舉辦,,以“挑戰(zhàn)超高熱效率,,燃擎奔騰中國芯”為主題,中汽中心最高熱效率001號認(rèn)證在線夜在天津舉行,。
1,、中汽中心針對發(fā)動機(jī)熱效率發(fā)布了首個(gè)客觀公正的第三方權(quán)威認(rèn)證,自此發(fā)動機(jī)的熱效率迎來了統(tǒng)一的評測標(biāo)準(zhǔn),。此項(xiàng)認(rèn)證,,對消費(fèi)者選購車輛、識別發(fā)動機(jī)性能有重要的參考價(jià)值,;對企業(yè)發(fā)動機(jī)領(lǐng)域技術(shù)能力的一種肯定,,鼓勵行業(yè)聚焦汽車核心技術(shù)研發(fā)。
2,、奔騰T77 PRO 1.5T第三代”智擎魔方”發(fā)動機(jī)的最高熱效率達(dá)到39.06%,,獲得中汽中心官方的“能效之星”001號認(rèn)證,是自主量產(chǎn)渦輪增壓發(fā)動機(jī)通過第三方權(quán)威認(rèn)證的最高水平,代表自主量產(chǎn)發(fā)動機(jī)的最強(qiáng)實(shí)力,,并達(dá)到國際先進(jìn)水平,。
3、目前國內(nèi)外優(yōu)秀的增壓直噴發(fā)動機(jī)的熱效率基本在37%-38%左右,。奔騰T77 PRO發(fā)動機(jī)最高熱效率39.06%,,超越了去年“中國心”十佳發(fā)動機(jī)。奇瑞瑞虎8的ACTECO1.6T,,熱效率是37.1%,;長安逸動PLUS的藍(lán)鯨1.4T發(fā)動機(jī),熱效率是37.6%,;海馬的1.6TGDI發(fā)動機(jī)熱效率是37%,;也超越了日產(chǎn)KR20DDT 2.0T發(fā)動機(jī)的39%熱效率。
● 關(guān)于發(fā)動機(jī)熱效率
什么是發(fā)動機(jī)的熱效率,?
熱效率即發(fā)動機(jī)內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的總熱能轉(zhuǎn)化成動能的轉(zhuǎn)化率,。發(fā)動機(jī)熱效率=車輛動能÷燃油產(chǎn)生的總熱能×100%。發(fā)動機(jī)熱效率越高,,汽油燃燒總熱能中產(chǎn)生的對車輛的動能占比也就越大,。在發(fā)動機(jī)熱能向動能的轉(zhuǎn)化過程中,大部分熱能都因“開小差”而損耗掉,。這種損耗,,就像一條河流,流動過程中,,會被滲漏,、被蒸發(fā)、被截留,,從而無法全部注入大海,。
理論上,發(fā)動機(jī)熱效率越高,,在輸出相同動力的情況下所消耗的燃油就越少,,所以也就越省油。一般來說,,同一輛汽車,,發(fā)動機(jī)熱效率從35%提高到39%,加滿一箱油行駛里程有望由500公里提升到550公里,。
● 發(fā)動機(jī)熱效率的提升有什么難度,?
內(nèi)燃機(jī)的本質(zhì)是將熱能轉(zhuǎn)化為動能,,這個(gè)過程中會產(chǎn)生能量損耗,。首先在燃料燃燒過程中產(chǎn)生的能量,,只有一部分能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其他的都變成熱量散失了,。就算是轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的這部分,,還會發(fā)生損耗,比如說零部件的摩擦,,活塞和缸壁的摩擦等等,,都要損失能量�,,F(xiàn)階段人們所做的努力是將發(fā)動機(jī)的熱效率不斷提高,,接近理論值,。比如提高發(fā)動機(jī)壓縮比,降低摩擦損失,,減少散熱損失等,,但受到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,、機(jī)械效率,、汽油機(jī)爆震等的限制,,使熱效率提高面臨挑戰(zhàn)。
發(fā)動機(jī)熱效率的發(fā)展歷史,,也證明了熱效率提升的困難程度:
1776年,,最早的發(fā)動機(jī)熱效率僅有2%—4%。英國人瓦特對蒸汽機(jī)進(jìn)行了改良,,使其熱效率達(dá)到了2%—4%,。
1860年,,第一臺內(nèi)燃機(jī)誕生,,熱效率4.5%。1860年,,法國人Lenoir發(fā)明了第一臺內(nèi)燃機(jī),,通過煤氣燃燒產(chǎn)生熱能和動力,壓縮比為1,,最大功率4.5kW,,熱效率4.5%,低于當(dāng)時(shí)蒸汽機(jī)水平,。
1876年,,奧托發(fā)動機(jī)熱效率14%。1876年,,德國工程師奧托研制出了第一臺四沖程的煤氣內(nèi)燃機(jī),,壓縮比達(dá)到了2.5,而熱效率達(dá)到了14%,超過了蒸汽機(jī)的同期水平,。
1883年戴姆勒:汽油機(jī)之父,,熱效率15%-20%。1883年,,戴姆勒和邁巴赫聯(lián)手造出了世界第一臺立式四沖程汽油機(jī),,內(nèi)燃機(jī)熱效率歷史性的提升到了15%,1894年又提高了20%,。
長達(dá)90年的緩慢進(jìn)步,。此后的汽油機(jī)熱效率開始進(jìn)入緩慢提升階段,雖然1926年瑞士人布希引入了廢氣渦輪增壓理論,、1950年直噴技術(shù)原型開始出現(xiàn),,但汽油機(jī)熱效率進(jìn)步非常緩慢,以0.5%,、1%的速度逐步提高,。
2000年,終于突破30%,。直到1990年,,電噴系統(tǒng)才幫助汽油機(jī)熱效率開始了明顯改善,到了2000年,,發(fā)動機(jī)精確噴油下的熱效率才達(dá)到30%,。
2003年-2016年:豐田專注發(fā)動機(jī)熱效率,才將自然吸氣發(fā)動機(jī)的熱效率,,由36.8%提升至40%,。
值得一提的是,相比自吸發(fā)動機(jī),,渦輪增壓發(fā)動機(jī)熱效率提升的難度系數(shù)翻倍,。渦輪增壓發(fā)動機(jī)因?yàn)檫M(jìn)氣壓力較高,壓縮沖程時(shí),,高壓氣體很容易在火花塞未點(diǎn)火前使汽油自燃,,比自然吸氣發(fā)動機(jī)更容易產(chǎn)生爆震。為了控制爆震,,就必須降低壓縮比,,而且還得對點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行修整,緩和氣缸燃燒工況,。所有的技術(shù)突破和改進(jìn)整合在一起,,才能有效提升熱效率。目前國內(nèi)外優(yōu)秀的增壓直噴發(fā)動機(jī)的熱效率基本在37%-38%左右,�,;靹訉S玫陌l(fā)動機(jī)為了追求更高的熱效率,,動力性會有比較嚴(yán)重的下降。
關(guān)于中汽中心發(fā)動機(jī)熱效率認(rèn)證
● 中汽中心(CATARC)是什么機(jī)構(gòu),?
中汽中心華誠認(rèn)證(天津)有限公司(以下簡稱“華誠認(rèn)證”)是經(jīng)中國國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(CNCA)批準(zhǔn)和中國合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)認(rèn)可的,,國內(nèi)唯一一家以汽車及其相關(guān)行業(yè)為主要服務(wù)對象的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)。
華誠認(rèn)證是中國汽車技術(shù)研究中心有限公司(CATARC)的全資子公司,。中汽中心作為行業(yè)技術(shù)歸口單位和國家政府主管部門的技術(shù)支撐機(jī)構(gòu),,以獨(dú)立、公正的定位,,協(xié)助政府開展汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)法規(guī),、產(chǎn)品認(rèn)證檢測、質(zhì)量體系認(rèn)證,、行業(yè)規(guī)劃與政策研究,、信息服務(wù)與科學(xué)研究等工作。
● 行業(yè)為什么需要中汽中心熱效率認(rèn)證,?
目前對發(fā)動機(jī)的性能參數(shù),,大多是由汽車廠家自行包裝宣傳,沒有經(jīng)過權(quán)威認(rèn)證,,對消費(fèi)者可能會產(chǎn)生誤導(dǎo),。其中對汽車發(fā)動機(jī)熱效率標(biāo)準(zhǔn)也沒有統(tǒng)一規(guī)定。在此背景下,,中汽中心制定行業(yè)首個(gè)乘用車油耗試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):《乘用車用汽油機(jī)能效認(rèn)證》,,是汽車發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的第一個(gè)自愿性認(rèn)證,通過相應(yīng)的試驗(yàn)測試,,最高有效熱效率≥38%的發(fā)動機(jī)將獲得該項(xiàng)認(rèn)證,。
中汽中心發(fā)動機(jī)熱效率認(rèn)證,是國內(nèi)針對發(fā)動機(jī)熱效率的首個(gè)客觀公正的第三方權(quán)威認(rèn)證,,發(fā)動機(jī)的熱效率迎來了統(tǒng)一的評測標(biāo)準(zhǔn),。此項(xiàng)認(rèn)證,不僅是對企業(yè)發(fā)動機(jī)領(lǐng)域技術(shù)能力上的一種肯定,,更是鼓勵行業(yè)聚焦汽車核心技術(shù)研發(fā),。對消費(fèi)者選購車輛,、識別發(fā)動機(jī)性能也有重要的參考價(jià)值
● 中汽中心對熱效率是怎么認(rèn)證的,?
首先將發(fā)動機(jī)進(jìn)行暖機(jī),在暖機(jī)結(jié)束后,,將發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至額定功率點(diǎn),,按照企業(yè)申報(bào)的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)整邊界參數(shù)。然后根據(jù)GB/T 18297標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行凈功率試驗(yàn),,確認(rèn)該發(fā)動機(jī)狀態(tài)正常,。通過試驗(yàn)可得出該發(fā)動機(jī)有效功率和每小時(shí)耗油量,,再根據(jù)有效熱效率規(guī)定的方法計(jì)算確定發(fā)動機(jī)最高有效熱效率。
最終結(jié)果可知,,奔騰T77 PRO發(fā)動機(jī)最高有效熱效率為39.06%,,超過中汽中心38%的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),已符合認(rèn)證規(guī)則要求,,中汽中心為其頒發(fā)“能效之星”001號證書,。
● 奔騰T77 PRO 1.5T第三代”智擎魔方”發(fā)動機(jī)能獲得中汽中心001號“能效之星”認(rèn)證的原因
一汽奔騰作為自主品牌的代表之一,堅(jiān)持以技術(shù)創(chuàng)新為根本,,在發(fā)動機(jī)研發(fā)領(lǐng)域持續(xù)投入,,奔騰T77 PRO 1.5T渦輪增壓發(fā)動機(jī)是一汽奔騰基于第三代智擎魔方科技,打造的面向下一代排放,、油耗法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的全新動力平臺,,綜合實(shí)力在主流國產(chǎn)發(fā)動機(jī)中屬佼佼者,其熱效率高達(dá)39.06%,,超過中汽中心38%的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),。
T77 PRO 1.5T發(fā)動機(jī)的超高熱效率的原因:
通過11.5的超高壓縮比達(dá)到超高做功效率。
1 米勒循環(huán)技術(shù),,使膨脹比大于壓縮比,,能最大限度將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,達(dá)到提高發(fā)動機(jī)燃油效率,,降低燃油消耗,。
2 350BAR超高壓直噴系統(tǒng),,燃油霧化效果更好,,燃燒更充分。
3 低摩擦技術(shù):DLC涂層,,降低摩擦,;采用滾輪搖臂驅(qū)動氣門,摩擦功損失更�,�,;可變剛度氣門彈簧,減少配氣機(jī)構(gòu)摩擦功損失,。
4 智能熱管理模塊,。針對不同環(huán)境溫度和發(fā)動機(jī)負(fù)荷,控制模式智能動態(tài)切換使發(fā)動機(jī)長期工作于最優(yōu)水溫下,,減少熱能損失,,降低整機(jī)油耗。
5 兩級可變流量機(jī)油泵,,可實(shí)現(xiàn)機(jī)油流量,、機(jī)油壓力按需進(jìn)行兩級控制,,可變機(jī)油泵解決了傳統(tǒng)定量機(jī)油泵供油量過剩問題,工況油耗降低1.8%,。
6 缸蓋集成排氣歧管,。排氣歧管內(nèi)的熱廢氣快速與氣缸蓋水套進(jìn)行熱交換,提高水溫,,實(shí)現(xiàn)冷啟動時(shí)的快速暖機(jī),,進(jìn)一步降低油耗和排放。
7 電控活塞冷卻噴油嘴技術(shù),。通過ECU控制電磁閥實(shí)現(xiàn)冷卻噴嘴是否開啟(區(qū)別于傳統(tǒng)的機(jī)械式根據(jù)油壓控制),,發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷實(shí)現(xiàn)活塞冷卻系統(tǒng)智能開啟、減少活塞不必要的冷卻產(chǎn)生的機(jī)油流量消耗,,實(shí)現(xiàn)整車油耗降低,。
8 中置VVT換氣技術(shù),進(jìn)排氣雙VVT調(diào)節(jié),,使進(jìn)入的空氣量達(dá)到最佳,,提高燃燒效率。
● 目前行業(yè)內(nèi)發(fā)動機(jī)的熱效率水平
目前市面上量產(chǎn)且搭載車型的汽油車中,,絕大部分發(fā)動機(jī)熱效率在38%以下,。近兩年,主流自主品牌的發(fā)動機(jī)熱效率不斷提升,,已經(jīng)具備比肩國際汽車品牌的水平,。
去年“中國心”十佳發(fā)動機(jī)中,小排量渦輪增壓組別中的三款發(fā)動機(jī),,熱效率都非常優(yōu)秀,,比如奇瑞瑞虎8的ACTECO1.6T,熱效率是37.1%,,長安逸動plus的藍(lán)鯨1.4T發(fā)動機(jī),,熱效率是37.6%,海馬的1.6TGDI發(fā)動機(jī)熱效率是37%,。奔騰T77 PRO 1.5T發(fā)動機(jī)的熱效率達(dá)到39.06%,,為1.5T排量最高。
●奔騰T77 PRO 1.5T第三代”智擎魔方”發(fā)動機(jī)的技術(shù)亮點(diǎn)——“6個(gè)最”,。
1,、壓縮比最高的米勒循環(huán)發(fā)動機(jī):壓縮比11.5。
米勒循環(huán)通過進(jìn)氣門的提前關(guān)閉,,實(shí)現(xiàn)壓縮比小于膨脹比,,從而達(dá)成高效做功,。以彈簧為例,,普通奧拓循環(huán)的實(shí)際壓縮比等于膨脹比,,相當(dāng)于壓縮了100%的彈簧行程后,彈簧才能彈回到原位置,,而米勒循環(huán)僅壓縮到80%的行程,,即可彈回到原位置,相當(dāng)于彈簧更有彈力,,用更少的力做更多的功,,能最大限度將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,達(dá)到提高發(fā)動機(jī)燃油效率,,降低燃油消耗的目的,。
壓縮比越大,發(fā)動機(jī)熱效率就越高,,油耗更低,。但高壓縮比對發(fā)動機(jī)零部件可靠性,抗爆震性要求也就越高,,可能需要加注95甚至98號油,,需要用更堅(jiān)固的零部件,這除了是豪華車的象征,,其實(shí)也是高性能的需求,,不加這么高標(biāo)號的油,很難發(fā)揮出優(yōu)異的性能,。市面上增壓發(fā)動機(jī)壓縮比大多為9.5-10.5之間,,而奔騰T77 PRO 1.5T發(fā)動機(jī)的壓縮比卻達(dá)到了11.5,采用了高效的米勒循環(huán)并搭配 350bar三次噴射系統(tǒng),,只需要加注92號油,,省油的同時(shí)更省錢。
2,、熱效率最高的1.5T發(fā)動機(jī):熱效率達(dá)到39.06%,。
熱效率是表征發(fā)動機(jī)油耗的重要指標(biāo),熱效率越高發(fā)動機(jī)約省油,,2019年中國心十佳發(fā)動機(jī)獎產(chǎn)品熱效率基本在37%-38%左右,,奔騰T77 PRO 1.5T發(fā)動機(jī)熱效率達(dá)到39.06%,為1.5T排量最高,。
3,、動力性、經(jīng)濟(jì)性,、NVH三者結(jié)合最好的發(fā)動機(jī):高動力,、低油耗、低NVH,。
奔騰T77 PRO 1.5T發(fā)動機(jī)采用超高壓縮比米勒循環(huán)技術(shù),、高效燃燒增效和智能控制減負(fù),、可變剛度氣門彈簧和低摩擦靜音齒形鏈系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù),0.5S可達(dá)到100%動力性,,百公里加速時(shí)間9.78s,,百公里油耗僅為6.8L,且只需加注92號汽油,;同時(shí)1m噪聲僅為95db,,優(yōu)于同級競品,達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,。
4,、最智能的發(fā)動機(jī):采用智能熱管理、缸蓋集成排氣歧管,、可變排量機(jī)油泵,、電控活塞冷卻等多項(xiàng)智能控制技術(shù)。
發(fā)動機(jī)在該使勁的時(shí)候使勁,,不需要使勁的時(shí)候降低內(nèi)部負(fù)荷,,既能實(shí)現(xiàn)減負(fù)節(jié)油,也能實(shí)現(xiàn)快速暖機(jī),,通過智能熱管理,,分區(qū)控制水溫,油溫,,變速器油溫,,中國一汽是國內(nèi)首家在量產(chǎn)發(fā)動機(jī)上應(yīng)用智能熱管理模塊技術(shù)的廠家;二缸蓋集成排氣歧管技術(shù),,能夠?qū)崿F(xiàn)冷啟動時(shí)的快速暖機(jī),,進(jìn)一步降低油耗;三可變流量機(jī)油泵,,可以根據(jù)工況進(jìn)行自動調(diào)節(jié),,相當(dāng)于慢跑時(shí)候只需小口喘氣,能夠讓循環(huán)油耗節(jié)油1.8%,,屬國內(nèi)領(lǐng)先,、國際先進(jìn);四是電控活塞冷卻噴油嘴技術(shù),,對冷卻油量進(jìn)行智能調(diào)節(jié),,該技術(shù)國內(nèi)自主企業(yè)基本沒有應(yīng)用,合資企業(yè)僅有部分應(yīng)用,。
5,、最清潔的發(fā)動機(jī):噴射壓力達(dá)到350bar,顆粒物排放僅為法規(guī)限值的1/10。
奔騰T77 PRO發(fā)動機(jī)采用博世350bar高壓直噴系統(tǒng),,達(dá)到國際先進(jìn)水平,,是當(dāng)前量產(chǎn)車中最高的噴油壓力,集成最新一代小脈寬控制模塊,,實(shí)現(xiàn)噴油器在高壓力低脈寬的情況下的精準(zhǔn)噴射,,使油滴納米級霧化,,燃燒更充分,,顆粒物排放僅為目前法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的1/10,滿足國六B排放要求,。同時(shí)配備的Masking技術(shù)的高滾流比缸蓋,,可以讓缸內(nèi)流動顯著增強(qiáng),使微小油滴最大限度和空氣接觸,,燃燒更充分,。
6、響應(yīng)最快的渦輪增壓發(fā)動機(jī):0.5S可達(dá)到100%動力性,。
奔騰T77 PRO發(fā)動機(jī)采用三菱重工分層式高效增壓器,,使用混流渦輪、單流道雙入口渦殼及高效壓氣機(jī)技術(shù),,較低的渦輪轉(zhuǎn)動慣量與發(fā)動機(jī)排氣脈沖利用技術(shù)特點(diǎn),,使發(fā)動機(jī)在1300rpm達(dá)到最大扭矩,低速扭矩瞬態(tài)響應(yīng)速度提升30%左右,,而一般的增壓發(fā)動機(jī)基本在1500轉(zhuǎn)才能達(dá)到最大扭矩,,轉(zhuǎn)速越低,代表發(fā)動機(jī)技術(shù)含量越高,,用戶駕駛體驗(yàn)越好,;從增壓器介入工作到實(shí)現(xiàn)最大扭矩僅需0.5秒,用戶只需輕踩油門就可感受到強(qiáng)大的動力輸出,。同時(shí),,采用中置VVT換氣技術(shù),進(jìn)排氣雙VVT調(diào)節(jié),,油耗更低,,扭矩更高,響應(yīng)速度快,。
● 一汽奔騰在技術(shù)方面還有哪些重要的成就
1,、2018年10月,奔騰T77搭載的230TID發(fā)動機(jī)榮獲“中國心”2018年度十佳發(fā)動機(jī),,意味著以奔騰為代表的國產(chǎn)發(fā)動機(jī)已經(jīng)達(dá)到與世界比肩的水平,。
該發(fā)動機(jī)擁有九大先進(jìn)技術(shù)——高效燃燒系統(tǒng)、集成式排氣歧管、高壓缸內(nèi)直噴,、缸體缸蓋分體冷卻,、雙質(zhì)量飛輪、DLC涂層低摩擦運(yùn)動組件,、可變流量機(jī)油泵,、中置OCV式DVCT、低慣量渦輪增壓器,。最大功率105Kw,,最大扭矩204N?m,最大扭矩轉(zhuǎn)速1600-4200rpm,,動力水平可媲美1.5T或2.0L自然吸氣發(fā)動機(jī),,百公里綜合油耗僅為6.3L。
得益于動力方面的強(qiáng)大表現(xiàn),,奔騰T77在2018年12月的“澎湃芯動力,,釋放大能量”挑戰(zhàn)中,成功拉動35噸坦克+20噸重卡,,表現(xiàn)驚艷,。
2、2019年3月,,燃燒中國“芯”230 TID發(fā)動機(jī)600小時(shí)耐力測試挑戰(zhàn)活動中,,一汽奔騰自主研發(fā)的230 TID發(fā)動機(jī)以每分鐘5500轉(zhuǎn)的極速狀態(tài)持續(xù)不斷地正常運(yùn)轉(zhuǎn)了600小時(shí),活塞,、曲軸,、缸體、氣門要高速不停歇摩擦1.98億次,,體現(xiàn)出奔騰發(fā)動機(jī)超強(qiáng)的可靠性和耐用性,,是奔騰品牌在汽車動力領(lǐng)域的一大突破,創(chuàng)造出新紀(jì)錄,!
3,、2020年2月,中國汽車技術(shù)研究中心向一汽轎車頒發(fā) “CATARC CN95”認(rèn)證證書,,一汽奔騰T99(申報(bào)產(chǎn)品代號:D058)榮膺首批中汽中心官方最高級別認(rèn)證的車載空調(diào)濾芯產(chǎn)品,。
該車載空調(diào)濾芯具備過濾凈化系統(tǒng)、密閉系統(tǒng)以及VOC系統(tǒng)三重保障,,形成環(huán)環(huán)相扣的內(nèi)部安全生態(tài)系統(tǒng),,為車主及家人提供了一個(gè)周到保護(hù)的健康移動堡壘。
● 一汽奔騰近期的市場表現(xiàn)
今年1-5月,,在中國車市整體低迷且因疫情“雪上加霜”的情況下,,一汽奔騰卻逆勢上漲,,實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增幅,累計(jì)終端銷量為3.63萬輛,,同比增長12.9%,。