熱效率&國六 2021年中國品牌新晉發(fā)動機(jī)
2021年已經(jīng)過去,一個全新的時代即將到來?;仡欉^去的十年,中國汽車工業(yè)爆發(fā)了超乎我們想象的大爆發(fā),但這兩年的快速降溫同樣出人意料。在中國車企的“生存之路”上,汽車技術(shù)依然是核心,而核心的核心——發(fā)動機(jī)技術(shù)是如何發(fā)展的?下面我們列出了2021年中國幾家主流車企新推出的發(fā)動機(jī)。
2021年誕生了不少新引擎。其中最重要的一個原因就是最新的國家六項排放標(biāo)準(zhǔn)即將到來。通過軟件水平的提升,原國標(biāo)5的發(fā)動機(jī)可能會達(dá)到國標(biāo)6,但動力和油耗一般都會受到影響。為了保持足夠的競爭力,車企紛紛推出了自己的新一代發(fā)動機(jī)產(chǎn)品。
我們盤點(diǎn)了中國品牌車企今年推出的全新汽油發(fā)動機(jī),共列出7種技術(shù)升級較大的動力。除了一汽增壓的3.0T,都是排量2.0L及以下的渦輪增壓發(fā)動機(jī)。
目前就中國品牌車企而言,排量在1.4L-1.6L左右的發(fā)動機(jī)是緊湊型、中型車和緊湊型SUV的主要動力。面對消費(fèi)者對動力、燃油經(jīng)濟(jì)性以及最新排放法規(guī)的要求,各大車企紛紛更新動力產(chǎn)品線。對于2021年量產(chǎn)的發(fā)動機(jī),基本上有兩個關(guān)鍵詞:熱效率和國家六大標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:熱效率
中國品牌車企開始在新一代發(fā)動機(jī)中提及“熱效率”二字,這足以體現(xiàn)中國車企對發(fā)動機(jī)技術(shù)的信心。兩年前,奇瑞宣稱其1.5T發(fā)動機(jī)已經(jīng)達(dá)到了37.1%的熱效率,但今年量產(chǎn)的長安1.4T發(fā)動機(jī)和廣汽2.0T發(fā)動機(jī)都提升到了38%的熱效率,一汽2.0T甚至達(dá)到了39%。
下一代長城2.0T將達(dá)到38.3%;將于2021年投入量產(chǎn)的長安1.5T發(fā)動機(jī)最高熱效率可達(dá)40%,非常接近豐田量產(chǎn)紀(jì)錄。甚至,許多中國品牌汽車公司已經(jīng)將目光投向了更高的價值。
熱效率在一定程度上可以代表發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。簡單來說就是每一滴燃料的利用程度。熱效率高的發(fā)動機(jī)可以擠出更多的能量,節(jié)省更多的燃油。
然而,當(dāng)汽車公司傳播熱效率這個詞時,他們必須有一個屬性——“最高”。車企傳播的數(shù)字基本都是發(fā)動機(jī)最高熱效率,只代表一個最大值,所以這款發(fā)動機(jī)能不能省油,就看綜合工況下最高熱效率能覆蓋多大范圍了。為什么這么說?我們來看看某品牌1.5L發(fā)動機(jī)的熱效率圖。
從上圖可以清楚地發(fā)現(xiàn),一臺發(fā)動機(jī)的最大熱效率是一個區(qū)間。只有當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在2300-4100轉(zhuǎn)/分之間,輸出功率在75-110千瓦之間時,發(fā)動機(jī)才能達(dá)到37%的最大熱效率。高熱效率范圍的范圍決定了一臺發(fā)動機(jī)是否省油。
從熱效率來看,內(nèi)燃機(jī)還有很大的發(fā)展空。隨著技術(shù)的迭代,近年來發(fā)動機(jī)的最高熱效率不斷提高,尤其是對于日本車企的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品。除了豐田創(chuàng)下41%量產(chǎn)的紀(jì)錄外,馬自達(dá)還宣布未來將推出最高熱效率達(dá)50%的發(fā)動機(jī)。
第二個關(guān)鍵詞:國家六大標(biāo)準(zhǔn)
這個時代的發(fā)動機(jī)“太難了”。除了節(jié)能減排,全球法規(guī)都在提高汽車尾氣的排放標(biāo)準(zhǔn),中國也不例外。2021年7月1日,我國各地區(qū)陸續(xù)開始實施國六排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)政策,車企不得不更新發(fā)動機(jī)。
第六個國家排放標(biāo)準(zhǔn)對一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物和顆粒物有更嚴(yán)格的要求。面對“新試題”,中國車企不得不從多方面入手,從根本上改善發(fā)動機(jī)燃燒效果,降低熱損失、摩擦損失和泵送損失,提升三元催化器的性能,甚至增設(shè)顆粒捕集器等等。
——長安1.4T
即使在新能源汽車快速推廣的情況下,傳統(tǒng)汽油發(fā)動機(jī)依然是車企的研究課題,而在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域,歐洲依然有著優(yōu)秀的資源。長安汽車多年前在英國伯明翰建立了動力R&D中心,并一直向中國提供技術(shù),直到現(xiàn)在。
2021年,長安發(fā)布了兩款小排量渦輪增壓發(fā)動機(jī),分別是長安NE動力平臺下的1.4T和1.5T。目前,1.4T已經(jīng)在逸動和CS35 PLUS車型上量產(chǎn),而1.5T發(fā)動機(jī)有望在2021年在實車上量產(chǎn)。
長安對“NE動力平臺”的定義主要是打造自己的中小型發(fā)動機(jī)。據(jù)說平臺下誕生的最新1.4T和1.5T發(fā)動機(jī),零部件通用性達(dá)到98%,在概念上追求模塊化設(shè)計,類似于寶馬的B系列發(fā)動機(jī),用更普通的零部件來分擔(dān)和削減成本,但前提是長安能有足夠的分銷。
在長安新一代發(fā)動機(jī)中,不僅使用了通用率高的零部件,而且1.4T和1.5T發(fā)動機(jī)技術(shù)也基本相同。除了排量和動力參數(shù)不同之外,比如上表中的技術(shù)配置基本沒有太大區(qū)別。至于熱效率的差異,未來量產(chǎn)的長安1.5T是否真的能達(dá)到40%的熱效率,我們拭目以待。
在長安的新一代發(fā)動機(jī)上,可以看到很多國際大牌供應(yīng)商的零部件,比如博世350Bar缸內(nèi)直噴系統(tǒng)、舍弗勒VVT執(zhí)行器等。由此可見,國外成熟的零部件技術(shù)仍是國內(nèi)汽車公司打造發(fā)動機(jī)的捷徑,我國汽車行業(yè)上游的零部件公司之間仍存在較大差距。
除了高壓缸內(nèi)直噴系統(tǒng),我們還在長安1.4T和1.5T上看到了水冷中冷器,雖然這項技術(shù)并不新鮮,但在中國品牌的小排量增壓發(fā)動機(jī)中并不多見。
接近40%的熱效率不是靠一兩項技術(shù)就能達(dá)到的,而是通過對發(fā)動機(jī)整體技術(shù)的升級,不僅對汽油的能量擠壓更深,還通過減少摩擦損失、泵送損失、熱量損失等來減少能量浪費(fèi)。這就像經(jīng)營一家高效的公司,提高各個部門的工作效率,整個公司就能取得更高的成績。
長安全新1.4T量產(chǎn)車型:長安逸動和CS35 PLUS
——長城2.0T
我們還得說說長城的2.0T發(fā)動機(jī)。有人說已經(jīng)量產(chǎn)了?!斑@2.0t不是其他的2.0T”哈弗和WEY品牌旗下車型長城前幾年量產(chǎn)了2.0T車型,但今年的長城2.0T進(jìn)行了大幅度升級,主要是為了滿足國六B排放標(biāo)準(zhǔn)。
全新長城2.0T,代號GW4C20B,不依靠簡單的微調(diào)就能達(dá)標(biāo),而是加入了350Bar直噴系統(tǒng)等硬核技術(shù),其最大輸出功率和扭矩都有所提升。在節(jié)油方面,也采用了熱管理模塊技術(shù),明顯比單純機(jī)械控制冷卻水循環(huán)的方式更節(jié)能。
相比前面提到的長安1.4T和1.5T,長城的GW4C20B有太多的特殊技術(shù)點(diǎn)。為了實現(xiàn)國六排放,降低油耗,大家都采用了類似的技術(shù)。但是!不要低估這家專注于SUV研究的中國車企。其下一代長城2.0T極具競爭力。
我們也期待著這個新時代的引擎。除了之前的技術(shù)配置,它還可以實現(xiàn)米勒循環(huán)和12:1的高壓縮比,這意味著它可以更加經(jīng)濟(jì)節(jié)能地運(yùn)行。長城、哈弗、WEY的車型能否變得更省油,未來的動力系統(tǒng)非常關(guān)鍵。
同時,長城下一代2.0T也有多樣化的配置,可以根據(jù)需求選擇可變氣門升程、48V BSG電機(jī)以及更多電氣化配件,這讓它在長城、哈弗、WEY三大品牌中各有千秋。更廣泛的擴(kuò)展能力也將豐富電力系統(tǒng)。
長城全新2.0T量產(chǎn)車型:哈弗F7x(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)、長城炮(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)、WEY VV7等。
廣汽、奇瑞、上汽、一汽——廣汽2.0T
最新的傳祺GS8(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)搭載了廣汽傳祺新一代2.0T汽油發(fā)動機(jī),GS8的尾標(biāo)變成了“390T”。廣汽之所以自豪地展示數(shù)字“390”,是因為其2.0T發(fā)動機(jī)達(dá)到了同級中國品牌發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩,即390n·m
這款2.0T廣汽也升級為直噴系統(tǒng),壓力為350Bar。但是,它的備件供應(yīng)不是博世,而是另一個備件巨頭德爾福,它利用側(cè)噴來實現(xiàn)更好的滾流效果和更好的缸內(nèi)燃油混合。官方數(shù)據(jù)是,與主流的200Bar直噴系統(tǒng)相比,可減少70%的顆粒物排放。
廣汽2.0T在改善發(fā)動機(jī)NVH噪聲和振動水平方面有自己獨(dú)特的方法。在四缸發(fā)動機(jī)上增加雙平衡軸并不少見。然而,廣汽在平衡軸上增加橡膠齒輪的方法非常特殊。由于橡膠零件之間的嚙合噪聲一般比金屬之間的嚙合噪聲低得多,因此將有利于NVH水平的控制。當(dāng)然,我們不必太擔(dān)心橡膠齒輪的壽命。官方稱它可以達(dá)到和發(fā)動機(jī)一樣的壽命。
廣汽傳祺在中國品牌中的歷史并不長,但得益于多年的技術(shù)積累,如今在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域也不弱。搭載在全新傳祺GS8上的2.0T達(dá)到了38%的最高熱效率。與前面提到的長城2.0T相比,最大輸出功率和扭矩參數(shù)更好。
廣汽新增2.0T量產(chǎn)車型:傳祺GS8、GM8
——奇瑞1.6T
早年,奇瑞以自主發(fā)動機(jī)生產(chǎn)起家,隨后迅速成為中國品牌第一梯隊。雖然工況起伏不定,但發(fā)動機(jī)技術(shù)的研發(fā)從未被忽視。2021年,奇瑞量產(chǎn)了全新的1.6T發(fā)動機(jī),比兩年前推出的1.5T車型動力更強(qiáng)。雖然官網(wǎng)沒有具體透露最大熱效值,但可以猜測應(yīng)該不會低于之前1.5t的37%。
奇瑞顯然想用這款1.6T更強(qiáng)大的動力,在眾多國產(chǎn)1.5T發(fā)動機(jī)中展現(xiàn)自己的優(yōu)勢。事實證明,它的動力參數(shù)缺失得很好,最大輸出功率197馬力,最大扭矩290牛米,對于一臺1.6L排量的機(jī)器來說是相當(dāng)強(qiáng)大的,這個數(shù)據(jù)相比現(xiàn)代的1.6T和PSA 1.6T發(fā)動機(jī)有優(yōu)勢。
除了直噴系統(tǒng),這款奇瑞1.6T在燃油霧化效果和顆粒物排放方面與之前的350Bar發(fā)動機(jī)相比沒有優(yōu)勢,在氣缸體、材料和電氣化附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計上也沒有明顯的弱點(diǎn)。
此外,官方已經(jīng)確認(rèn),在設(shè)計之初,奇瑞1.6T還考慮了48V電壓系統(tǒng)的兼容性以及油電混動和插電混動的匹配能力。在2021年世界新能源汽車大會上,奇瑞前瞻性地展示了1.6TGDI發(fā)動機(jī)原型車和混合動力專用變速箱,發(fā)動機(jī)部分最高熱效率可達(dá)41%!
奇瑞全新1.6T量產(chǎn)車型:奇瑞Tiggo 7、Tiggo 8等。
—— SAIC 1.5T
2021年,SAIC還更新了發(fā)動機(jī)產(chǎn)品。自2021年以來,SAIC SGE/MGE系列發(fā)動機(jī)經(jīng)歷了兩次重大升級。這臺新的1.5T發(fā)動機(jī)屬于其最新的NF1系列。它的亮點(diǎn)是什么?讓我們往下看。
基于SAIC強(qiáng)大的體系,榮威和MG的車型吸納了眾多合資車企的資源。例如,2021年,他們量產(chǎn)了一款新的1.3T發(fā)動機(jī)。本期沒有詳細(xì)講的原因是這款1.3T發(fā)動機(jī)是同平臺通用發(fā)動機(jī),技術(shù)配置和動力參數(shù)基本一致。今天提到的SAIC 1.5T,更多的是中國人自主研發(fā)的產(chǎn)品。
塑料制成的閥蓋顯然更輕,因為塑料的可塑性本來就很強(qiáng);鋁合金材質(zhì)的閥蓋比塑料材質(zhì)的要重,不利于整機(jī)的輕量化要求,但也有一些優(yōu)點(diǎn),比如氣缸蓋和閥蓋之間的密封性通常更好。
SAIC還沒有正式公布這款發(fā)動機(jī)的最高熱效率,但從直噴系統(tǒng)、集成排氣歧管、可變排量機(jī)油泵、進(jìn)排氣雙VVT的技術(shù)配置來看,它應(yīng)該不會落后于上述中國品牌發(fā)動機(jī)太遠(yuǎn)。在更先進(jìn)的發(fā)動機(jī)技術(shù)方面,SAIC開發(fā)了高壓縮比米勒循環(huán)、可變氣門升程、主動閉缸等技術(shù),并將其提上量產(chǎn)日程。
SAIC全新1.5T發(fā)動機(jī)已量產(chǎn)車型:MG 6、MG HS等。
——一汽2.0t & 3.0T
最后再來說說一汽今年推出的兩款新發(fā)動機(jī):2.0T和3.0T,雖然都有增壓系統(tǒng),但不同的是前者是渦輪增壓,后者是機(jī)械增壓。目前兩款發(fā)動機(jī)均已實現(xiàn)量產(chǎn),
一汽擁有多年的發(fā)動機(jī)研發(fā)經(jīng)驗,如今在新一代發(fā)動機(jī)上展現(xiàn)出更強(qiáng)的集成能力和新技術(shù)應(yīng)用。雖然一汽紅旗和奔騰在乘用車市場的車量不大,但發(fā)動機(jī)技術(shù)并不落后,甚至在某些方面更為先進(jìn)。
為了滿足國六排放標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)更低的油耗水平,一汽針對3.0L排量級別推出了全新發(fā)動機(jī),也是目前唯一一款量產(chǎn)的中國品牌增壓3.0L V6發(fā)動機(jī),專注于更高端的動力市場。
和上面提到的一汽2.0T發(fā)動機(jī)一樣,該機(jī)并沒有公布太多詳細(xì)的功率和扭矩信息。一汽2.0T的最大輸出功率和扭矩沒有速度范圍信息,而一汽3.0T只有最大扭矩輸出的速度范圍。由于純機(jī)械增壓的特點(diǎn),它的3.0T動力只有在轉(zhuǎn)速達(dá)到3000rpm時才能輸出最大扭矩,其低扭矩與能輕松旋轉(zhuǎn)到峰值1000次以上的渦輪增壓機(jī)相比還是比較弱的。
2021年,一汽先后推出兩款量產(chǎn)發(fā)動機(jī),足以說明紅旗和奔騰將進(jìn)一步開拓乘用車市場。這兩款發(fā)動機(jī)在技術(shù)和硬件上并不落后于其他中國品牌,但它們希望得到消費(fèi)者的認(rèn)可。它們不僅需要后期不斷優(yōu)化升級,還需要證明長期使用后的可靠性和耐用性。
一汽全新2.0T發(fā)動機(jī)已量產(chǎn)車型:紅旗HS5(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)、奔騰T99(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)。
一汽全新3.0T發(fā)動機(jī)已量產(chǎn)車型:紅旗HS7(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)
總結(jié):
2021年誕生的中國品牌新發(fā)動機(jī)不在少數(shù),因為面對嚴(yán)格的國六排放標(biāo)準(zhǔn),老發(fā)動機(jī)需要更新迭代。今天上市的機(jī)器大部分都是車企的最新一代發(fā)動機(jī),具有新時代的特點(diǎn),配備了更先進(jìn)的技術(shù)。比如大部分發(fā)動機(jī)采用350Bar高壓直噴系統(tǒng),發(fā)動機(jī)的熱效率在逐漸提高。比如一汽2.0T發(fā)動機(jī)就實現(xiàn)了39%的最高熱效率。
此外,一些中國品牌汽車公司今年也展示了他們的下一代發(fā)動機(jī)產(chǎn)品。未來,長安1.5T將實現(xiàn)40%的最高熱效率。其他車企也表示會推出熱效率更高的機(jī)器,足以證明未來內(nèi)燃機(jī)還有很長的路要走。這不是一項瀕臨淘汰的技術(shù)。
不得不承認(rèn),中國品牌發(fā)動機(jī)與歐美、日系品牌發(fā)動機(jī)還有一定差距。但隨著中國人才的進(jìn)步,強(qiáng)大的上游供應(yīng)商體系,以及車企平臺基礎(chǔ)的增強(qiáng),中國動力一定會縮小這一差距。2021年有哪些發(fā)動機(jī)會讓我們驚喜?讓我們期待它。
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