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號認證在線夜在天津舉行,。
1,、中汽中心針對發(fā)動機熱效率發(fā)布了首個客觀公正的第三方權威認證,自此發(fā)動機的熱效率迎來了統(tǒng)一的評測標準,。此項認證,,對消費者選購車輛、識別發(fā)動機性能有重要的參考價值,;對企業(yè)發(fā)動機領域技術能力的一種肯定,,鼓勵行業(yè)聚焦汽車核心技術研發(fā),。
2、奔騰T77 PRO 1.5T第三代”智擎魔方”發(fā)動機的最高熱效率達到39.06%,,獲得中汽中心官方的“能效之星”001號認證,,是自主量產(chǎn)渦輪增壓發(fā)動機通過第三方權威認證的最高水平,代表自主量產(chǎn)發(fā)動機的最強實力,,并達到國際先進水平,。
3、目前國內(nèi)外優(yōu)秀的增壓直噴發(fā)動機的熱效率基本在37%-38%左右,。奔騰T77 PRO發(fā)動機最高熱效率39.06%,,超越了去年“中國心”十佳發(fā)動機。奇瑞瑞虎8的ACTECO1.6T,,熱效率是37.1%,;長安逸動PLUS的藍鯨1.4T發(fā)動機,熱效率是37.6%,;海馬的1.6TGDI發(fā)動機熱效率是37%,;也超越了日產(chǎn)KR20DDT 2.0T發(fā)動機的39%熱效率。
● 關于發(fā)動機熱效率
什么是發(fā)動機的熱效率,?
熱效率即發(fā)動機內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的總熱能轉化成動能的轉化率,。發(fā)動機熱效率=車輛動能÷燃油產(chǎn)生的總熱能×100%。發(fā)動機熱效率越高,,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)動機熱能向動能的轉化過程中,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)動機熱效率的提升有什么難度,?
內(nèi)燃機的本質是將熱能轉化為動能,這個過程中會產(chǎn)生能量損耗,。首先在燃料燃燒過程中產(chǎn)生的能量,,只有一部分能轉化為機械能,其他的都變成熱量散失了,。就算是轉化為機械能的這部分,,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。現(xiàn)階段人們所做的努力是將發(fā)動機的熱效率不斷提高,,接近理論值,。比如提高發(fā)動機壓縮比,降低摩擦損失,,減少散熱損失等,,但受到結構強度、機械效率,、汽油機爆震等的限制,,使熱效率提高面臨挑戰(zhàn)。
發(fā)動機熱效率的發(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)動機熱效率僅有2%—4%。英國人瓦特對蒸汽機進行了改良,,使其熱效率達到了2%—4%,。
1860年,第一臺內(nèi)燃機誕生,,熱效率4.5%,。1860年,法國人Lenoir發(fā)明了第一臺內(nèi)燃機,,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%,,低于當時蒸汽機水平。
1876年,,奧托發(fā)動機熱效率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,,壓縮比達到了2.5,,而熱效率達到了14%,,超過了蒸汽機的同期水平。
1883年戴姆勒:汽油機之父,,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,,內(nèi)燃機熱效率歷史性的提升到了15%,,1894年又提高了20%。
長達90年的緩慢進步,。此后的汽油機熱效率開始進入緩慢提升階段,,雖然1926年瑞士人布希引入了廢氣渦輪增壓理論、1950年直噴技術原型開始出現(xiàn),,但汽油機熱效率進步非常緩慢,,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)才幫助汽油機熱效率開始了明顯改善,到了2000年,,發(fā)動機精確噴油下的熱效率才達到30%。
2003年-2016年:豐田專注發(fā)動機熱效率,,才將自然吸氣發(fā)動機的熱效率,,由36.8%提升至40%。
值得一提的是,,相比自吸發(fā)動機,,渦輪增壓發(fā)動機熱效率提升的難度系數(shù)翻倍,。渦輪增壓發(fā)動機因為進氣壓力較高,壓縮沖程時,,高壓氣體很容易在火花塞未點火前使汽油自燃,,比自然吸氣發(fā)動機更容易產(chǎn)生爆震,。為了控制爆震,就必須降低壓縮比,,而且還得對點火時刻進行修整,,緩和氣缸燃燒工況。所有的技術突破和改進整合在一起,,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)動機的熱效率基本在37%-38%左右,?;靹訉S玫陌l(fā)動機為了追求更高的熱效率,,動力性會有比較嚴重的下降,。
關于中汽中心發(fā)動機熱效率認證
● 中汽中心(CATARC)是什么機構?
中汽中心華誠認證(天津)有限公司(以下簡稱“華誠認證”)是經(jīng)中國國家認證認可監(jiān)督管理委員會(CNCA)批準和中國合格評定國家認可委員會(CNAS)認可的,,國內(nèi)唯一一家以汽車及其相關行業(yè)為主要服務對象的第三方認證機構。
華誠認證是中國汽車技術研究中心有限公司(CATARC)的全資子公司,。中汽中心作為行業(yè)技術歸口單位和國家政府主管部門的技術支撐機構,,以獨立,、公正的定位,協(xié)助政府開展汽車行業(yè)標準與技術法規(guī),、產(chǎn)品認證檢測,、質量體系認證,、行業(yè)規(guī)劃與政策研究、信息服務與科學研究等工作,。
● 行業(yè)為什么需要中汽中心熱效率認證,?
目前對發(fā)動機的性能參數(shù),,大多是由汽車廠家自行包裝宣傳,,沒有經(jīng)過權威認證,對消費者可能會產(chǎn)生誤導,。其中對汽車發(fā)動機熱效率標準也沒有統(tǒng)一規(guī)定,。在此背景下,,中汽中心制定行業(yè)首個乘用車油耗試驗標準:《乘用車用汽油機能效認證》,,是汽車發(fā)動機領域的第一個自愿性認證,,通過相應的試驗測試,,最高有效熱效率≥38%的發(fā)動機將獲得該項認證。
中汽中心發(fā)動機熱效率認證,,是國內(nèi)針對發(fā)動機熱效率的首個客觀公正的第三方權威認證,發(fā)動機的熱效率迎來了統(tǒng)一的評測標準,。此項認證,,不僅是對企業(yè)發(fā)動機領域技術能力上的一種肯定,更是鼓勵行業(yè)聚焦汽車核心技術研發(fā),。對消費者選購車輛、識別發(fā)動機性能也有重要的參考價值
● 中汽中心對熱效率是怎么認證的,?
首先將發(fā)動機進行暖機,在暖機結束后,,將發(fā)動機運轉至額定功率點,按照企業(yè)申報的發(fā)動機數(shù)據(jù)調整邊界參數(shù),。然后根據(jù)GB/T 18297標準要求進行凈功率試驗,,確認該發(fā)動機狀態(tài)正常。通過試驗可得出該發(fā)動機有效功率和每小時耗油量,再根據(jù)有效熱效率規(guī)定的方法計算確定發(fā)動機最高有效熱效率,。
最終結果可知,,奔騰T77 PRO發(fā)動機最高有效熱效率為39.06%,,超過中汽中心38%的認證標準,,已符合認證規(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)動機能獲得中汽中心001號“能效之星”認證的原因
一汽奔騰作為自主品牌的代表之一,堅持以技術創(chuàng)新為根本,,在發(fā)動機研發(fā)領域持續(xù)投入,,奔騰T77 PRO 1.5T渦輪增壓發(fā)動機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)標準的全新動力平臺,,綜合實力在主流國產(chǎn)發(fā)動機中屬佼佼者,,其熱效率高達39.06%,,超過中汽中心38%的認證標準。
T77 PRO 1.5T發(fā)動機的超高熱效率的原因:
通過11.5的超高壓縮比達到超高做功效率,。
1 米勒循環(huán)技術,使膨脹比大于壓縮比,,能最大限度將熱能轉化為機械能,,達到提高發(fā)動機燃油效率,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:DLC涂層,降低摩擦,;采用滾輪搖臂驅動氣門,,摩擦功損失更小;可變剛度氣門彈簧,,減少配氣機構摩擦功損失,。
4 智能熱管理模塊,。針對不同環(huán)境溫度和發(fā)動機負荷,控制模式智能動態(tài)切換使發(fā)動機長期工作于最優(yōu)水溫下,,減少熱能損失,,降低整機油耗。
5 兩級可變流量機油泵,,可實現(xiàn)機油流量、機油壓力按需進行兩級控制,,可變機油泵解決了傳統(tǒng)定量機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行熱交換,提高水溫,,實現(xiàn)冷啟動時的快速暖機,,進一步降低油耗和排放。
7 電控活塞冷卻噴油嘴技術,。通過ECU控制電磁閥實現(xiàn)冷卻噴嘴是否開啟(區(qū)別于傳統(tǒng)的機械式根據(jù)油壓控制),,發(fā)動機熱負荷實現(xiàn)活塞冷卻系統(tǒng)智能開啟、減少活塞不必要的冷卻產(chǎn)生的機油流量消耗,,實現(xiàn)整車油耗降低,。
8 中置VVT換氣技術,進排氣雙VVT調節(jié),,使進入的空氣量達到最佳,,提高燃燒效率。
● 目前行業(yè)內(nèi)發(fā)動機的熱效率水平
目前市面上量產(chǎn)且搭載車型的汽油車中,絕大部分發(fā)動機熱效率在38%以下,。近兩年,,主流自主品牌的發(fā)動機熱效率不斷提升,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)動機中,,小排量渦輪增壓組別中的三款發(fā)動機,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的藍鯨1.4T發(fā)動機,,熱效率是37.6%,,海馬的1.6TGDI發(fā)動機熱效率是37%。奔騰T77 PRO 1.5T發(fā)動機的熱效率達到39.06%,,為1.5T排量最高,。
●奔騰T77 PRO 1.5T第三代”智擎魔方”發(fā)動機的技術亮點——“6個最”。
1,、壓縮比最高的米勒循環(huán)發(fā)動機:壓縮比11.5,。
米勒循環(huán)通過進氣門的提前關閉,,實現(xiàn)壓縮比小于膨脹比,從而達成高效做功,。以彈簧為例,,普通奧拓循環(huán)的實際壓縮比等于膨脹比,,相當于壓縮了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化為機械能,,達到提高發(fā)動機燃油效率,,降低燃油消耗的目的,。
壓縮比越大,,發(fā)動機熱效率就越高,,油耗更低,。但高壓縮比對發(fā)動機零部件可靠性,抗爆震性要求也就越高,,可能需要加注95甚至98號油,,需要用更堅固的零部件,,這除了是豪華車的象征,,其實也是高性能的需求,不加這么高標號的油,,很難發(fā)揮出優(yōu)異的性能,。市面上增壓發(fā)動機壓縮比大多為9.5-10.5之間,而奔騰T77 PRO 1.5T發(fā)動機的壓縮比卻達到了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,,省油的同時更省錢。
2,、熱效率最高的1.5T發(fā)動機:熱效率達到39.06%。
熱效率是表征發(fā)動機油耗的重要指標,,熱效率越高發(fā)動機約省油,,2019年中國心十佳發(fā)動機獎產(chǎn)品熱效率基本在37%-38%左右,奔騰T77 PRO 1.5T發(fā)動機熱效率達到39.06%,,為1.5T排量最高,。
3、動力性,、經(jīng)濟性,、NVH三者結合最好的發(fā)動機:高動力、低油耗,、低NVH,。
奔騰T77 PRO 1.5T發(fā)動機采用超高壓縮比米勒循環(huán)技術、高效燃燒增效和智能控制減負,、可變剛度氣門彈簧和低摩擦靜音齒形鏈系統(tǒng)等先進技術,,0.5S可達到100%動力性,百公里加速時間9.78s,,百公里油耗僅為6.8L,,且只需加注92號汽油,;同時1m噪聲僅為95db,優(yōu)于同級競品,,達到國內(nèi)領先水平,。
4、最智能的發(fā)動機:采用智能熱管理,、缸蓋集成排氣歧管,、可變排量機油泵、電控活塞冷卻等多項智能控制技術,。
發(fā)動機在該使勁的時候使勁,,不需要使勁的時候降低內(nèi)部負荷,既能實現(xiàn)減負節(jié)油,,也能實現(xiàn)快速暖機,,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)動機上應用智能熱管理模塊技術的廠家,;二缸蓋集成排氣歧管技術,,能夠實現(xiàn)冷啟動時的快速暖機,進一步降低油耗,;三可變流量機油泵,,可以根據(jù)工況進行自動調節(jié),相當于慢跑時候只需小口喘氣,,能夠讓循環(huán)油耗節(jié)油1.8%,,屬國內(nèi)領先、國際先進,;四是電控活塞冷卻噴油嘴技術,,對冷卻油量進行智能調節(jié),該技術國內(nèi)自主企業(yè)基本沒有應用,,合資企業(yè)僅有部分應用,。
5、最清潔的發(fā)動機:噴射壓力達到350bar,,顆粒物排放僅為法規(guī)限值的1/10,。
奔騰T77 PRO發(fā)動機采用博世350bar高壓直噴系統(tǒng),,達到國際先進水平,,是當前量產(chǎn)車中最高的噴油壓力,集成最新一代小脈寬控制模塊,,實現(xiàn)噴油器在高壓力低脈寬的情況下的精準噴射,,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)標準的1/10,,滿足國六B排放要求,。同時配備的Masking技術的高滾流比缸蓋,可以讓缸內(nèi)流動顯著增強,,使微小油滴最大限度和空氣接觸,,燃燒更充分。
6,、響應最快的渦輪增壓發(fā)動機:0.5S可達到100%動力性,。
奔騰T77 PRO發(fā)動機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技術,,較低的渦輪轉動慣量與發(fā)動機排氣脈沖利用技術特點,使發(fā)動機在1300rpm達到最大扭矩,,低速扭矩瞬態(tài)響應速度提升30%左右,,而一般的增壓發(fā)動機基本在1500轉才能達到最大扭矩,轉速越低,,代表發(fā)動機技術含量越高,,用戶駕駛體驗越好;從增壓器介入工作到實現(xiàn)最大扭矩僅需0.5秒,,用戶只需輕踩油門就可感受到強大的動力輸出,。同時,采用中置VVT換氣技術,,進排氣雙VVT調節(jié),,油耗更低,扭矩更高,,響應速度快,。
● 一汽奔騰在技術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)動機榮獲“中國心”2018年度十佳發(fā)動機,,意味著以奔騰為代表的國產(chǎn)發(fā)動機已經(jīng)達到與世界比肩的水平。
該發(fā)動機擁有九大先進技術——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,、雙質量飛輪,、DLC涂層低摩擦運動組件、可變流量機油泵,、中置OCV式DVCT,、低慣量渦輪增壓器,。最大功率105Kw,最大扭矩204N?m,,最大扭矩轉速1600-4200rpm,,動力水平可媲美1.5T或2.0L自然吸氣發(fā)動機,百公里綜合油耗僅為6.3L,。
得益于動力方面的強大表現(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600小時耐力測試挑戰(zhàn)活動中,一汽奔騰自主研發(fā)的230 TID發(fā)動機以每分鐘5500轉的極速狀態(tài)持續(xù)不斷地正常運轉了600小時,,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)動機超強的可靠性和耐用性,是奔騰品牌在汽車動力領域的一大突破,,創(chuàng)造出新紀錄,!
3、2020年2月,,中國汽車技術研究中心向一汽轎車頒發(fā) “CATARC CN95”認證證書,,一汽奔騰T99(申報產(chǎn)品代號:D058)榮膺首批中汽中心官方最高級別認證的車載空調濾芯產(chǎn)品。
該車載空調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周到保護的健康移動堡壘,。
● 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,,實現(xiàn)兩位數(shù)增幅,,累計終端銷量為3.63萬輛,同比增長12.9%,。