[汽車之家 發(fā)動機(jī)技術(shù)] 去年年底圣誕節(jié)前,豐田帶來了熱效率達(dá)到41%的2ZR-FXE發(fā)動機(jī),一舉刷新了由它自己保持的熱效率最高量產(chǎn)發(fā)動機(jī)的記錄,。當(dāng)國際車企輪番刷新記錄的同時,中國品牌也在進(jìn)行著追趕。最近,,奇瑞宣布要在瑞虎7上搭載一款代號為SQRE4T15B(下文簡稱E4T15B)的4缸汽油發(fā)動機(jī),其熱效率超過37%,,成為了中國品牌發(fā)動機(jī)中熱效率的冠軍,。那么,奇瑞是怎么做到的呢,?
■ 熱效率高了有什么好,?
我們都知道,發(fā)動機(jī)工作原理可以概括為通過燃燒化學(xué)燃料,,產(chǎn)生高溫高壓來推動活塞向下運(yùn)動,,從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)做功,。不過在這個做功的過程中,熱能的損失是無法避免的,,它也是效率降低的因素之一,。目前大多數(shù)的發(fā)動機(jī)上,只有一半都不到的燃料能被真正地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能被加以利用,,這個轉(zhuǎn)化的比值也就是我們常說的熱效率,。其實對于我們普通消費(fèi)者而言,,可以理解為同等排量下這個比值越高發(fā)動機(jī)越有勁,,同時油耗、排放更低,。以目前世界范圍內(nèi)量產(chǎn)最高熱效率的豐田A25A-FKS為例,,從數(shù)據(jù)上看,盡管扭矩數(shù)值上豐田這臺發(fā)動機(jī)略低于馬自達(dá)SKYACTIV創(chuàng)馳藍(lán)天系列發(fā)動機(jī),,不過功率上領(lǐng)先則極為明顯,。此外,僅從數(shù)值上對比,,豐田這臺2.5L 四缸發(fā)動機(jī)已經(jīng)比多年前寶馬,、奔馳類似排量發(fā)動機(jī)更加優(yōu)秀。
2.5L自然吸氣發(fā)動機(jī)參數(shù)對比 | |||
品牌 | 豐田 Dynamic Force Engine | 馬自達(dá) SKYACTIV | 日產(chǎn) QR25DE |
排量(ml) | - | 2488 | 2488 |
最大功率(Ps) | 205 | 192 | 186 |
最大扭矩(N·m) | 250 | 252 | 229 |
搭載車型 | 美版全新凱美瑞及歐版相應(yīng)車型 | 阿特茲,、CX-5等 | 樓蘭,、天籟、西瑪等 |
知道了熱效率提升帶來的好處后,,讓我們看看奇瑞是怎樣做到37.1%的熱效率吧,。首先,這臺代號為E4T15B的發(fā)動機(jī)是基于目前已經(jīng)搭載在瑞虎7上市的,,代號E4T15的1.5T發(fā)動機(jī)加以改進(jìn)而來,。工程師優(yōu)化的方法簡單說可以總結(jié)為三方面,即改善燃燒系統(tǒng),、冷卻系統(tǒng),、降低摩擦三類。
■ 優(yōu)化燃燒系統(tǒng)
汽油發(fā)動機(jī)的熱效率和空氣,、汽油混合效果不無關(guān)系,,因此改善燃燒系統(tǒng)實際上包括了對進(jìn)氣系統(tǒng)、汽油噴射兩方面加以優(yōu)化,。對于進(jìn)氣控制方面,,奇瑞與供應(yīng)商霍尼韋爾一起優(yōu)化了渦輪增壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
由于采用了低慣量渦輪增壓器,,因此E4T15B發(fā)動機(jī)的峰值扭矩相比E4T15發(fā)動機(jī)有所前移,,扭矩輸出平臺從此前的2000rpm-4000rpm,,變?yōu)?750rpm-4000rpm。
經(jīng)過優(yōu)化的渦輪增壓器不僅摩擦阻力降低,,減少了能量損耗,,重新設(shè)計的葉片還使得渦輪增壓器效率得以提升。因此,,它能夠幫助發(fā)動機(jī)吸進(jìn)更多新鮮空氣,,也就是提高每個工作循環(huán)的進(jìn)氣量。此外通過控制正時系統(tǒng),,這臺發(fā)動機(jī)還能在低轉(zhuǎn)速區(qū)間通過“掃氣”降低燃燒室溫度,、抑制爆震等情況。
在燃油噴射方面,,E4T15B發(fā)動機(jī)噴油嘴增加了一倍油孔,,汽油霧化效果更優(yōu)秀。值得一提的是目前這兩款發(fā)動機(jī)仍采用歧管噴射,,未來奇瑞第三代發(fā)動機(jī)使用缸內(nèi)直噴技術(shù)后,,油氣混合效果將更加優(yōu)秀,熱效率也還有繼續(xù)提升的空間,。
■ 改善冷卻系統(tǒng)
對發(fā)動機(jī)而言,,能否保證合理的進(jìn)氣溫度是影響燃效的重要原因,對渦輪增壓器發(fā)動機(jī)而言,,進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)更是重中之重,。工程師在這臺發(fā)動機(jī)上,將此前的風(fēng)冷式中冷器替換為水冷式中冷器,,并采用了集成在進(jìn)氣歧管上的設(shè)計,。
水冷式中冷器的交換介質(zhì)是液體,相比風(fēng)冷式中冷器里的空氣比熱容更高,,因此換熱性能更優(yōu)秀,。反映到實際中,便是對溫度控制效果更好,。另一方面,,E4T15B發(fā)動機(jī)還采用了電子水泵,,這樣其對于冷卻液流量控制更加精確,,使得進(jìn)氣溫度更穩(wěn)定,也有利于提高熱效率,。
略感遺憾的是,,此次活動中奇瑞除了展示渦輪增壓器軸承降低摩擦方面的優(yōu)化外,對這臺發(fā)動機(jī)其他降低摩擦技術(shù)并未給出更多詳細(xì)信息,,相關(guān)資料將在1個月后舉行的上海車展上加以公開,。
全文總結(jié):
隨著中國品牌與國際知名供應(yīng)商合作的不斷加深,,發(fā)動機(jī)這個曾經(jīng)的短板正在逐漸被補(bǔ)齊。在產(chǎn)品穩(wěn)定性逐步趕上國際主流水平的同時,,現(xiàn)在開始了全新技術(shù)方面的追趕,。奇瑞正是通過與博世、法雷奧,、霍尼韋爾的合作研發(fā),,使用降低摩擦、優(yōu)化燃燒,、冷卻系統(tǒng)的方法,,將發(fā)動機(jī)熱效率提升至37.1%。目前這臺發(fā)動機(jī)公布的資料仍舊十分有限,,官方表示將在4月份召開的上海車展上帶來更多詳細(xì)信息,,我們也將對其繼續(xù)保持關(guān)注。(文/圖 汽車之家 唐朝)
好評理由:
差評理由: