現在起買新車,要認準這三項發動機新技術!
城市汽車 | 06-27
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包括燃油車、油混車、插混車、增程車在內,發動機都是影響整車價值的核心要素,特別是在進入新能源時代后,發動機新技術開發和應用有了方向性改變。本期我們就來看看,如今的新車究竟要有哪些發動機新技術才算合格。
●超高壓缸內直噴
▲代表機型:長安新藍鯨1.5T、阿維塔昆侖1.5T增程器、大眾EA888 2.0TSI evo5
上世紀至今,乘用車的發動機供油方式經歷了從化油器,到歧管電噴,再到缸內直噴的三階段發展,這種技術革新讓供油量和供油時機越來越精準,同時,燃油霧化效果也越來越好,這是實現高效燃燒的重要因素。
目前,市面上主流汽油發動機都采用的350bar噴射壓力的缸內直噴系統,不過長安最新版的新藍鯨1.5T發動機已經升級為500Bar直噴(德爾福),同理,阿維塔系列、深藍系列最新車型使用的1.54T增程器也是500Bar直噴。除此之外,在大眾途昂Pro、奧迪A5L(即將上市)上使用的第五代EA888 2.0T發動機也從350Bar升級為500Bar直噴。
缸內直噴
另外值得一提的是,長安馬自達之前還推出過昂克賽拉和CX-30的壓燃版,該車使用的e-SKYACTIV X 2.0L發動機應用了SPCCI 火花點火控制壓燃點火技術,其在壓燃模式下可以做到16.3:1的驚人壓縮比(海外版),為此,其10孔直噴系統的供油壓力則提高到了700Bar。
500Bar直噴單元
最后,除了上述三種供油方式外,部分廠商的發動機還應用了歧管電噴+缸內直噴的混合噴射系統,包括豐田M20、大眾EA888、日產VC-T發動機的部分型號。這種雙重供油方式在低負載工況下使用歧管電噴,高負載工況使用缸內直噴,在動力輸出、積碳控制、燃燒效率、顆粒物排放等多個層面都能取得更好的平衡。
歧管電噴+缸內直噴
當然,新能源時代很多發動機都不需要像油車那樣兼顧多種復雜的工況,供油系統只需要考慮穩定轉速/負載下的高效運行,所以一般只會根據需求選擇歧管電噴或缸內直噴一種供油方式,混合噴射的意義不太大。
●深度米勒循環+VGT渦輪
▲代表機型:比亞迪DM 1.5T、長城Hi4 1.5T
傳統油車的發動機為了兼顧全速域的穩定輸出,一般都采用奧托循環(壓縮比=膨脹比),而如今的混動專用發動機則都開始通過可變氣門正時系統實現深度米勒循環,可以讓膨脹比大于壓縮比從而最大限度利用汽油燃燒產生的動能。
以比亞迪DM5.0上使用的1.5T混動專用發動機為例,在將缸徑縮小到72mm后(老版是76mm),其膨脹比達到了14:1,搭配VGT可變幾何截面渦輪增壓器,其最高熱效率達到了45.3%,在“帶T”引擎中屬于拔尖水平。
深度米勒循環
需要注意的是,“帶T”的混動專用發動機都通過進氣門早關提前切斷進氣供應,讓2/3的混合油氣,做3/3的功。且一般都是VGT渦輪,在不同轉速下都可以通過改變V/R值來實現對進氣量的精準控制。
VGT渦輪
除此之外,VGT渦輪讓進氣歧管產生穩定的高壓,也能有效解決氣門早關產生的燃燒室負壓,從而減少進氣沖程活塞下行運動產生的泵氣損失。
●阿特金森循環+高滾流比進氣道
▲代表機型:吉利雷神EM-i 1.5L、奇瑞鯤鵬動力1.5T
自吸發動機則通常通過進氣門晚關,將進入燃燒室的空氣再推出去一部分,同樣能達到“少燒油,多做功”的效果,我們通常稱其為阿特金森循環(模擬)。
因為渦輪增壓發動機會在進氣歧管形成高壓,這導致壓縮沖程氣門晚關時,燃燒室內的空氣沒法吐出去,所以只能用自吸。也正是因為如此,阿特金森循環的自吸發動機低轉速吸力很差(本來吸得就少,還吐出去一部分),功率普遍很低,而且最佳燃燒效率區間很狹窄,高轉速也很難拉的上去。
以吉利雷神EM-i超級電混為例,該系列使用的1.5L發動機就通過氣門早關實現阿特金森循環,其最高熱效率達到了46.5%,是目前同類中的最高水準之一。
除此之外,該發動機還應用了“馭風-火龍卷”燃燒系統,其中,進氣歧管采用“鴨嘴”式大傾角設計、進氣口采用Mask導氣結構,活塞頂為氣流設計,在進氣沖程可以形成高效湍流,讓汽油和空氣更高效混合,最大限度提高燃燒效率。
目前,采用類似設計的高滾流比進氣設計,能讓整機滾流比提高到3.0以上,奇瑞那臺第五代1.5TGDI發動機更是達到了3.8,最新版鯤鵬天擎混動發動機更是將滾流比做到了4以上。