奇瑞、吉利混动发动机热效率接近48%:峰值参数不等于整车油耗

48.57%,这是奇瑞鲲鹏天擎混动发动机公布出来的峰值热效率,吉利i-HEV混动专用发动机认证峰值达到了48.41%。这两个数字之所以受到人们的关注,不仅因为它们刷新了国产发动机的参数表现,更因为混合动力技术正改变着传统意义上的发动机分工模式——即不再需要将所有驾驶场景都由它来应对,而应该把更多的时间花在发电上。

奇瑞、吉利混动发动机热效率接近48%:峰值参数不等于整车油耗-有驾

但是看到“48%”时消费者也应当首先搞清一个基本的概念。热效率不是车辆的实际油耗,而是燃油释放出的能量中有多大比例被发动机转化为有效的机械能。剩余能量会以尾气、冷却系统和机械摩擦等方式损失掉。热效率越高,则同样的数量的燃油可以产生更多的有效能量,但是它最终能否体现为省油,还要看整个混动系统如何协同工作。

普通的燃油发动机要覆盖很广的工作范围。

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车辆起步、低速跟车、高速巡航、急加速和爬坡等各个阶段都需要发动机及时做出反应,在动力性(动力)、平顺性(平顺度)、排放性和经济性(经济油耗)这几个方面不断地进行权衡。混动专用发动机的任务比较集中,很多情况下是由电机直接驱动车轮的,而发动机则在较适合的转速和负载范围内工作来为电池补能或者参与驱动。正是由于高热效率发动机的作用才能使得它发挥作用。不需要经常跟着驾驶员踩油门的变化,在此基础上就可以利用电池电量、车速以及负载来控制混动系统保持在一个比较高的效率区间内。

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从技术路径上来说,提高热效率并不是简单地增大压缩比,也不是换一套电控程序就可以完成的。发动机内部燃烧组织、活塞运动、进排气效率、废气利用以及摩擦控制等都需要同步调整。奇瑞鲲鹏天擎混动发动机采用较高的膨胀比设计,并且通过米勒循环等思路来使燃烧后的气体尽可能地做功,从而减少能量在排气过程中的损失。

吉利i-HEV动力系统以燃烧系统、进气组织、喷油控制为优化对象,使空气与燃油可以更好地混合。气缸内燃烧速度、温度和压力的变化都会影响最终效率。更精确的控制有利于减少能量浪费,并且给提高膨胀比提供条件。

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废气再循环是高效发动机的重要部分。燃烧后一部分废气重新进入气缸,降低燃烧温度、抑制爆震,使发动机在更高的膨胀比下稳定工作。但是高比例EGR并不是把废气“送回来”那么简单的问题,它对于气路的设计、温度控制、传感器精度以及电控标定都有很高的要求。任何环节配合不到位都会造成响应差、排放不达标或者耐久性不好等问题。

机械损耗也不能忽视。活塞、曲轴和气门机构在高速运动的时候也会产生摩擦,发动机内部的一部分能量就消耗在这几个运动部件之间了。用低摩擦涂层、表面处理、轴承优化和润滑系统改进等方式来降低无效的损耗就可以达到目的。与此同时,数字仿真以及多物理场分析可以帮助研发人员在正式制造样机前反复调整燃烧室结构、喷油策略和气流组织,从而缩短验证周期。

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但是消费者不能把发动机峰值热效率当作整车油耗来对待。车辆重量、车身风阻、轮胎规格、电池容量、能量回收策略和电机效率都会对最终结果产生影响。同一款发动机安装到不同尺寸或者不同重量的车型上,综合油耗也会出现差异。素材中提到的吉利第五代帝豪i-HEV和星瑞i-HEV因为车身尺寸和重量的不同而测试油耗表现也存在差别。

因此,真正有参考价值的指标应当是整车综合油耗、馈电油耗、城市和高速工况表现,以及车辆在不同季节、不同载荷下的实际使用成本。只盯住发动机热效率容易把一个发动机台架指标当成整车购买结论。对于不方便充电又想降低油耗的用户来说,HEV油电混合车型更应该注意电机与发动机之间的配合问题;而对于有固定充电条件的用户来说,则可以进一步比较PHEV车型的纯电续航和馈电状态表现。

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还需要区分动力取向。高热效率发动机的主要目的就是减少燃油消耗,并不能因此得出车辆拥有更强加速能力的观点。混动车型的动力通常来源于电机,系统综合功率、综合扭矩以及电池输出能力才是直接关联到驾驶体验的因素。如果主要需求是通勤省油,则应重点考虑能耗和平顺性;如果看重高速再加速和驾驶激情,则不能只看热效率一个数字。

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从行业角度看,国产发动机迈入48%附近,意义在于国内企业开始在混动专用动力这一细分方向形成自己的技术方案。它不表示所有的发动机都已完成替代,也不可以简单的推导出某家企业在传统燃油、高性能动力或者全球耐久验证方面全面领先。高效混动发动机是针对新使用场景重新设计的,并不是把过去的燃油发动机原样升级过来的。

发动机技术竞争,不是在实验室峰值数据上展开。高温高寒高原长时间高负荷运行,以及不同地区燃油和道路条件的稳定性,都需要进行长期的验证。零部件制造精度、材料工艺、供应链协同、软件标定能力等都会影响动力系统是否能够保持稳定的表现,在大规模市场上。

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因此48%应该被看作是技术坐标而不是购车答案。它证明国产混动发动机已经取得了在热效率这个关键指标上的明显进步,并且给消费者带来了更多的动力选择。真正值得关注的是这些技术能否将来的低油耗、顺畅的驾驶感受以及长期可验证的使用表现转化过来。对于准备购买混动车型的人来说,参数值得看,但整车匹配、使用场景和长期成本同样不能被放在最后面。

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