汽车发动机是车辆的心脏,也是消费者购买时极为关注的部分。除了动力性能,消费者还非常关心其燃油效率。评估发动机是否省油,除了查看排量,热效率也是一个重要指标。那么,何为发动机热效率呢?简而言之,汽车发动机通过燃烧化学燃料产生高温高压,推动活塞运动,进而带动曲轴旋转做功。但热能在转化过程中会有损失,不可能完全转化为有效功。因此,发动机的热效率定义为有效功率的热当量与单位时间燃料热量消耗之比。当前,主流发动机的热效率范围在30-38%,而一些高性能发动机的热效率可突破40%。
高效的发动机热效率最直观的体现就是燃油的节省。以某款车型为例,其原先的热效率为33%,在提升至40%后,燃油经济性得以改善,一年行驶15000公里的情况下,可节省约200升汽油。此外,更高的热效率还能带来更好的性能表现。比如,热效率达到50%的发动机,即使在最低挡位也能轻松爬坡,最高挡位时更能获得更高的行驶速度。那么,哪些发动机的热效率表现较为出色呢?接下来,我们将重点关注马自达SKYACTIV-X发动机,其热效率高达50%,并主要搭载于马自达3车型上。
在最近的洛杉矶车展上,全新马自达3的亮相引发了广泛关注。除了令人眼前一亮的新设计,其搭载的第二代创驰蓝天(SKYACTIV-X)发动机也吸引了全球的目光。这款发动机的热效率高达50%,令人瞩目。创驰蓝天技术的独特之处在于其高压缩比特性。在之前的创驰蓝天技术上,马自达采用了阿特金森循环,通过推迟进气门关闭的时间,使膨胀比高于压缩比,提高了发动机的效率。而在最新的技术中,马自达更进一步,在汽油发动机中采用了柴油发动机的压燃点火方式,提升了压缩比,实现了更高的发动机热效率。新马自达3的百公里油耗仅3.3L,实力非凡。相比之下,丰田的Dynamic Force系列2.5L发动机热效率为40-41%,主要搭载在第八代凯美瑞上。
丰田的Dynamic Force系列2.5L发动机,基于TNGA架构,我们早已熟知。这款传统自然吸气发动机通过引入高速燃烧理念,优化进气与排气气门设计,提升空气流速,实现超高压缩比和排气歧管一体化,从而提高燃烧效率。此外,丰田为第八代凯美瑞特别研发了新的变速箱,降低动力传递损耗,进一步降低新车油耗。
本田的L15B型1.5T涡轮增压发动机,在思域、冠道、雅阁等车型中广泛应用。这款发动机热效率高达38%,得益于本田的多项独特技术,如多孔缸内直喷、进排气双VTC、电动废气门以及水冷式排气歧管等技术的运用。
这款本田L15B型涡轮增压发动机,配备了由三菱重工生产的TD03系列涡轮。本田对叶片形状进行了优化,显著提升了涡轮的响应性能。此外,本田还采用了电子控制的排气泄压阀,能在增压过程中减少排气损失,维持稳定的增压值,有效防止燃油效率下降和响应速度降低。相较于之前的自然吸气版L15B发动机,涡轮增压版在多个方面进行了改进,如取消进气侧VTEC,增加排气侧VTC,降低进气口高度并改善其形状,同时采用新型浅碟状顶部活塞。这些改进提高了缸内混合气体的流速,产生更强更大量的滚流,促进了更快速的燃烧。在雅阁车型上,这款发动机可输出最大扭矩260牛米,最大马力达到194匹。而大众EA211 1.5L TSI Evo涡轮增压发动机的热效率达到了37.5%,但其主要搭载的具体车型尚未明确。
大众的全新升级款发动机——1.5T涡轮增压发动机,是EA211系列的进阶版。尽管排量有所上升,但其热效率惊人地达到了37.5%。这款名为1.5TSI的发动机,配备了多项业界前沿的涡轮增压汽油技术,包括高压缩比达到12.5:1、可变几何截面涡轮设计、高达350bar喷射压力的燃油喷嘴以及能提升燃油经济性的米勒循环等。这些尖端技术的加持,让这款发动机的热效率达到了行业领先水平。然而,我们尚不清楚这款发动机未来会装配到哪些车型上。
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