[汽車之家 發動機技術] 去年年底耶誕節前, 豐田帶來了熱效率達到41%的2ZR-FXE發動機, 一舉刷新了由它自己保持的熱效率最高量產發動機的記錄。 當國際車企輪番刷新記錄的同時, 中國品牌也在進行著追趕。 最近, 奇瑞宣佈要在瑞虎7上搭載一款代號為SQRE4T15B(下文簡稱E4T15B)的4缸汽油發動機, 其熱效率超過37%, 成為了中國品牌發動機中熱效率的冠軍。 那麼, 奇瑞是怎麼做到的呢?
■ 熱效率高了有什麼好?
熱效率這個詞聽起來有些枯燥, 其實對於我們普通消費者而言, 可以理解為通等排量下這個比值越高發動機越有勁, 同時油耗、排放更低。 以目前世界範圍內量產最高熱效率的豐田2ZR-FXE為例, 從資料上看, 儘管扭矩數值上豐田這台發動機略低於馬自達SKYACTIV創馳藍天系列發動機, 不過功率上領先則極為明顯。 此外, 僅從數值上對比, 豐田這台2.5L 四缸發動機已經比多年前寶馬、賓士類似排量發動機更加優秀。
2.5L自然吸氣發動機參數對比品牌豐田
Dynamic Force
Engine馬自達
SKYACTIV日產
QR25DE排量(ml)-24882488最大功率(Ps)205192186最大扭矩(N·m)250252229搭載車型美版全新凱美瑞及歐版相應車型阿特茲、CX-5等樓蘭、天籟、西瑪等
知道了熱效率提升帶來的好處後, 讓我們看看奇瑞是怎樣做到37.1%的熱效率吧。
■ 優化燃燒系統
汽油發動機的熱效率和空氣、汽油混合效果不無關係, 因此改善燃燒系統實際上包括了對進氣系統、汽油噴射兩方面加以優化。 對於進氣控制方面, 奇瑞與供應商霍尼韋爾一起優化了渦輪增壓器內部結構。
由於採用了低慣量渦輪增壓器, 因此E4T15B發動機的峰值扭矩相比E4T15發動機有所前移, 扭矩輸出平臺從此前的2000rpm-4000rpm, 變為1750rpm-4000rpm。
經過優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, 它能夠幫助發動機吸進更多新鮮空氣, 也就是提高每個工作迴圈的進氣量。 此外通過控制正時系統, 這台發動機還能在低轉速區間通過“掃氣”降低燃燒室溫度、抑制爆震等情況。
在燃油噴射方面,E4T15B發動機噴油嘴增加了一倍油孔,汽油霧化效果更優秀。值得一提的是目前這兩款發動機仍採用歧管噴射,未來奇瑞第三代發動機使用缸內直噴技術後,油氣混合效果將更加優秀,熱效率也還有繼續提升的空間。
■ 改善冷卻系統
對發動機而言,能否保證合理的進氣溫度是影響燃效的重要原因,對渦輪增壓器發動機而言,進氣冷卻系統更是重中之重。工程師在這台發動機上,將此前的風冷式中冷器替換為水冷式中冷器,並採用了集成在進氣歧管上的設計。
水冷式中冷器的交換介質是液體,相比風冷式中冷器裡的空氣比熱容更高,因此換熱性能更優秀。反映到實際中,便是對溫度控制效果更好。另一方面,E4T15B發動機還採用了電子水泵,這樣其對於冷卻液流量控制更加精確,使得進氣溫度更穩定,也有利於提高熱效率。
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化外,對這台發動機其他降低摩擦技術並未給出更多詳細資訊,相關資料將在1個月後舉行的上海車展上加以公開。
全文總結:
隨著中國品牌與國際知名供應商合作的不斷加深,發動機這個曾經的短板正在逐漸被補齊。在產品穩定性逐步趕上國際主流水準的同時,現在開始了全新技術方面的追趕。奇瑞正是通過與博世、法雷奧、霍尼韋爾的合作研發,使用降低摩擦、優化燃燒、冷卻系統的方法,將發動機熱效率提升至37.1%。目前這台發動機公佈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資訊,我們也將對其繼續保持關注。
在燃油噴射方面,E4T15B發動機噴油嘴增加了一倍油孔,汽油霧化效果更優秀。值得一提的是目前這兩款發動機仍採用歧管噴射,未來奇瑞第三代發動機使用缸內直噴技術後,油氣混合效果將更加優秀,熱效率也還有繼續提升的空間。
■ 改善冷卻系統
對發動機而言,能否保證合理的進氣溫度是影響燃效的重要原因,對渦輪增壓器發動機而言,進氣冷卻系統更是重中之重。工程師在這台發動機上,將此前的風冷式中冷器替換為水冷式中冷器,並採用了集成在進氣歧管上的設計。
水冷式中冷器的交換介質是液體,相比風冷式中冷器裡的空氣比熱容更高,因此換熱性能更優秀。反映到實際中,便是對溫度控制效果更好。另一方面,E4T15B發動機還採用了電子水泵,這樣其對於冷卻液流量控制更加精確,使得進氣溫度更穩定,也有利於提高熱效率。
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化外,對這台發動機其他降低摩擦技術並未給出更多詳細資訊,相關資料將在1個月後舉行的上海車展上加以公開。
全文總結:
隨著中國品牌與國際知名供應商合作的不斷加深,發動機這個曾經的短板正在逐漸被補齊。在產品穩定性逐步趕上國際主流水準的同時,現在開始了全新技術方面的追趕。奇瑞正是通過與博世、法雷奧、霍尼韋爾的合作研發,使用降低摩擦、優化燃燒、冷卻系統的方法,將發動機熱效率提升至37.1%。目前這台發動機公佈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資訊,我們也將對其繼續保持關注。