在不久前落幕的東風汽車第九屆科技創新周開幕式上,東風汽車副總經理、黨委常委尤崢宣布,東風汽車自主研發的超級混動專用發動機熱效率已達到47.06%,獲得了中汽中心“能效之星”權威認證,又一次刷新了中國混動專用發動機熱效率的行業記錄。
圖源:東風汽車
就在三個月之前,吉利和比亞迪曾因爭奪熱效率冠軍的事情吵了一架。當時的背景是比亞迪發布了第五代DM-i超級混動系統,在該混動系統的加持下,比亞迪秦擁有了2.9L/百公里的虧電油耗、2100公里的綜合續航里程,46.06%的世界第一發動機熱效率。
比亞迪的操作引發了吉利汽車的不滿,吉利汽車高管在社交媒體上貼出熱效率46.1%的中汽研發動機證書,質疑“比亞迪46.06%全球最高熱效率”的說辭,緊接著比亞迪又公布了熱效率46.5%的發動機證書,再度奪回了主動權。
圖源:微博平臺
沒想到僅僅三個月之后,東風汽車就拿出了47.06%的新成績,而在此之前,發動機熱效率早已被接連刷新,2022年廣汽發布的混動系統,發動機熱效率為42.1%;2023年上汽發布的DMH超級混動熱效率提升至43%;同年奇瑞發布的鯤鵬混動C-DM熱效率44.5%;直至現在東風汽車將其提升至47.06%,東風汽車還表示,已經向50%的熱效率發起了挑戰。
按照這樣的節奏,用不了幾年,國產混動專用發動機的熱效率便將紛紛突破50%。在很多傳統汽車人看來,在發動機領域,自主品牌與外資品牌之間還存在不小的差距,但在這短短兩三年時間里,自主品牌又是如何實現對外資品牌的超越,頻頻刷新發動機熱效率的呢?
這主要是因為在混動時代,發動機的工作環境發生了很大的改變。
先來看一下相關定義,發動機熱效率,又稱“發動機有效效率”,是指發動機有效功率的熱當量與單位時間所消耗燃料的含熱量的比值,用以評定發動機作為熱機的經濟性。所以盡量讓發動機保持在“高效區間”運行,是提升發動機熱效率的最主要方式。
在燃油車時代是通過變速箱來調節發動機的扭矩和轉速的轉速的,車企對變速箱和發動機匹配的越好,車子的頓挫感和油耗就會越低,相應的發動機熱效率就會越高。不過,燃油車發動機需要兼顧從起步、低速、中速到高速等多種工況,車企只能通過盡量擴充發動機高效運行區間的方式來提升發動機熱效率,而起步、高速等特殊工況仍不可避免。
與燃油車不同,混動發動機的從要應對全部工況的“全才”變成了應對部分工況的“專才”,這就是幾乎所以混動車企都會提及的,“讓發動機更多的處于高效的工作區間。”
圖源:東風汽車
其實不論燃油車還是混動車,讓發動機更高效的工作是提升熱效率的主要方式,只不過混動車發動機需要應付的工況較少,高效運作的時間更長,這是混動發動機的熱效率能夠屢創新高的根本。
當然混動車發動機的運行邏輯也有些差異,以插混車型為例,車輛起步階段使用純電驅動,盡量不讓發動機在效率低的低速工況下工作。單擋或多擋DHT插混車型,則是在此基礎上,進一步減少發動機在低效率空間工作的時長,中低速均通過電機驅動車輛,發動機充當發電機角色,在電機能耗高的高速工況下,再采用發動機直驅。
而增程模式,同樣是大幅提升了發動機的使用效率。由于增程器并不需要直接驅動車輛,只作為車輛的“發電機”使用。因此,理論上講增程車的發動機可以一直在最佳區間內工作,發揮其最大價值,最大程度上降低能耗。
表面來看,混動車型提升發動機熱效率似乎并不難,但實際操作起來并不容易,因為燃油車只考慮內燃機一套動力系統即可,但混動車型在設計時需要兼顧內燃機和電動機兩套混動系統,這一設計思路的轉變需要工程師對兩套系統都非常熟悉,只有將兩套系統融合的更加緊密,整個混動系統的能效表現才會更高,混動發動機的熱效率也才有更大的提升空間。
不難看出,混動發動機熱效率持續攀升是建立在工程師對內燃機和電動機兩套系統協同工作的基礎上的,在這一細分領域,自主品牌持續打破上限,是國產新能源產業快速發展的最好例證。
或許自主品牌在發動機、變速箱的機械研發和匹配能力上與外資品牌還有些差距,但對混動系統的優化上,自主品牌已經走在了前列,被持續刷新的混動內燃機熱效率,就是自主品牌你追我趕,推動行業朝著新能源時代轉型的最好證明。
來源:第一電動網
作者:蓋世汽車
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