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热效率&国六 2019年中国品牌新晋发动机

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长安、长城

  [汽车之家 发动机技术] 2019年过去了,一个崭新的年代来临。回首上一个十年,中国汽车行业爆发的超乎我们的想象,然而近两年的迅速降温也同样让人措手不及。在中国车企的“求生之路”上,汽车技术仍是核心,而核心的核心——发动机技术到底发展的怎么样了?下面我们列举了在2019年里中国品牌几家主流车企新推出的发动机。

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  2019年里诞生的新发动机着实不少,很重要的一个原因是最新的国六排放标准来临了。通过软件层面的改进,原先国五标准的发动机可能会达到国六标准,但功率和油耗一般都会受到影响。为了保持足够的竞争力,车企们纷纷推出自己新一代的发动机产品。

  我们盘点了今年中国品牌车企推出的全新汽油发动机(乘用车),总共列举了技术升级较大的7款动力,除了一汽机械增压的3.0T外,它们都为涡轮增压发动机,且排量都在2.0L及以下。

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  目前就中国品牌车企来看,排量在1.4L-1.6L左右的发动机是紧凑型、中型车以及紧凑型SUV的主要动力,面对消费者对动力性、燃油经济性以及最新排放法规等要求,各大车企更新了自己的动力产品线。对于2019年量产的发动机来说,基本有两个关键词:热效率、国六标准。

关键词一:热效率

  中国品牌车企在新一代的发动机上开始提“热效率”这个词,足以体现了中国车企在发动机技术上的自信。两年前奇瑞宣称其1.5T发动机达到了37.1%的热效率(当时国内品牌发动机最高值),而今年量产的长安1.4T发动机、广汽2.0T都提升到了38%的热效率,一汽2.0T甚至达到了39%。

  长城未来新一代2.0T会达到38.3%;即将在2020年投入量产的长安1.5T发动机能够实现最高40%的热效率,这已经非常接近于丰田的量产记录了(丰田2.5L发动机最高热效率为41%)。甚至,多家中国品牌车企还将目标放远到更高值。

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  热效率能够在一定程度上代表发动机的燃油经济性,简单来讲它就意味着对每一滴燃油的利用程度,热效率高的发动机能够压榨出更多的能量,也就更省油。

  但各家车企传播热效率这个词的时候,一定是要有一个定语的——“最高”,车企传播的数字基本都是发动机的最高热效率,这仅仅代表了一个最大值,所以这台发动机到底省不省油,还要看综合工况下最高热效率能够覆盖多大的范围。为什么这么说?先看一下某品牌1.5L发动机的热效率示意图。

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  在上图中可以清晰地发现,一台发动机的最高热效率是一个区间,只有当发动机转速在2300-4100rpm之间、输出功率在75-110kW的区间内,发动机才能达到37%的最高热效率。高热效率区间的范围大小,决定了一台发动机是否省油。

  从热效率的角度来看,内燃机还有很大的发展空间。随着技术的迭代,近些年发动机最高热效率在不断地提升,尤其是日系车企的发动机产品,除了丰田41%的量产最高纪录,此前马自达也宣传未来要推出最高热效率达50%的发动机。

第二个关键词:国六标准

  这个时代的发动机“太难了”,除了节能还有减排,全球法规都在提高汽车尾气排放标准,中国也不例外。2019年7月1日开始,国内各地区开始陆续实施国六排放标准的相关政策,车企们不得不更新自己的发动机。

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  国六排放标准对一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物以及颗粒物等都有了更严格的要求。面对“新考题”,中国车企们不得不从多个方面入手,从根本上改善发动机燃烧效果,减少热量损失、摩擦损失、泵气损失,增强三元催化器性能,甚至加入颗粒物捕捉器等等。

—— 长安1.4T

  即便是如今新能源车型的迅速推广,传统汽油发动机仍旧是车企们研究的课题,而传统内燃机领域,欧洲仍旧有着非常优渥的资源。长安多年前在英国伯明翰建立了动力研发中心,一直到现在都在向国内输送技术。

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  2019年里,长安发布了两款小排量涡轮增压发动机,分别是长安NE动力平台下的1.4T和1.5T。目前1.4T已经量产搭载到了逸动和CS35 PLUS车型,而1.5T发动机预计在2020年量产到实车上。

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  长安定义的“NE动力平台”主要打造自家的中小排量发动机,据称平台下诞生最新的1.4T和1.5T在零部件通用率上达到了98%,这在理念上追求了模块化设计,类似宝马的B系列发动机一样,用更多通用的零部件来平摊、削减成本,但前提是长安能够有足够大的铺货量。

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  长安在新一代发动机上不仅使用了高通用率的零件,其1.4T和1.5T还选择了基本一致的发动机技术,除了排量和动力参数不同,例如上述表格中的技术配置基本没有太大区别。至于热效率的差异,未来量产的长安1.5T是否真的能够实现40%热效率,我们拭目以待吧。

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  在长安新一代发动机上能够看到多家国际大牌供应商的零部件产品,例如博世350Bar缸内直喷系统、舍弗勒进排气VVT执行器等等,这样说明了国外成熟的零部件技术依然是国内车企打造发动机的捷径之选,中国汽车工业上游的零部件企业还有着不小的差距。

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  除了高压的缸内直喷系统,在长安1.4T和1.5T上我们还看到了水冷式中冷器,虽然这并不是什么新鲜的技术,但在中国品牌小排量增压发动机上并不算多见。

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  接近40%的热效率并不是通过一两项技术来实现的,而是发动机周身的全套技术升级,不仅更深度的压榨汽油的能量,也从减少摩擦损失、泵气损失、热量损失等等方面来减少能量的浪费,这就像是经营一家高效运转的公司,提升每一个部门的工作效率,整个公司才能获得更高的成绩。

·长安全新1.4T已量产车型:长安逸动、CS35 PLUS 

—— 长城2.0T

  我们也不得不聊一聊长城的2.0T发动机,有人说它不是早就量产了吗?“此2.0T非彼2.0T”,长城旗下的哈弗和WEY品牌车型在几年前就量产了2.0T机型,但今年的长城2.0T进行了不小的升级,主要是为了满足国六b排放标准。

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  全新的长城2.0T代号为GW4C20B,它并不是靠简单的细微调校来达标,而是增加了350Bar直喷系统等硬核技术,其最大输出功率和扭矩都有所提升。在节油方面,它还使用了热管理模块技术,相比纯机械控制冷却水循环的方式显然更加节能了。

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  相比前面提到的长安1.4T和1.5T来说,长城的GW4C20B并有太多特殊的技术点,为了实现国六排放和更低地燃油消耗量,大家都采用了类似的技术。但是!不要小瞧这家专注于研究SUV的中国车企,其下一代的长城2.0T非常有竞争力。

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  我们也对这台新时代发动机充满期待,除了此前的技术配置外,它还能够实现米勒循环和12:1的高压缩比,也就意味着它能够更经济节能的运转,长城、哈弗和WEY的车型能否变得更加省油,未来的动力系统非常关键。

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  同时,长城未来新一代的2.0T也具备多样化配置,根据需求可以选择可变气门升程、48V BSG电机以及更多电气化附件,这便让它能在长城、哈弗、WEY三个品牌车型上体现出差异化,更宽的拓展能力,也会让动力系统更丰富起来。

·长城全新2.0T已量产车型:哈弗F7x、长城炮、WEY VV7等

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广汽、奇瑞、上汽、一汽

—— 广汽2.0T

  最新的传祺GS8上搭载了广汽传祺新一代2.0T汽油发动机,GS8的尾标变成了“390T”,之所以广汽自豪地把“390”这个数字亮出来,是因为它的2.0T发动机达到了同级别中国品牌发动机最大的输出扭矩,即390N·m。(以下简称为广汽2.0T)

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  广汽这台2.0T也升级为了350Bar压力的直喷系统,不过它的零部件供应不是博世,而是另一家零部件巨头德尔福,其采用侧置喷油的方式,让燃油在气缸内实现更好地滚流效应和更充分的混合。官方给出的数字是,相比主流的200Bar直喷系统能够降低70%的颗粒物排放。

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  在改善发动机NVH噪音和振动水平方面,广汽2.0T有自己独特的方式,在四缸发动机中加入双平衡轴的案例不少见,但广汽在平衡轴中加入橡胶齿轮的做法很特殊,由于橡胶件之间的啮合噪声一般要比金属间的啮合噪音小得多,所以对NVH水平控制会有利。当然,大家也不用过于担心橡胶齿轮的寿命问题,官方称它能做到与发动机一致的寿命。

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  广汽传祺的历史在中国品牌里不算长,但依靠多年的技术积累,如今在发动机领域并不弱。这款搭载到新款传祺GS8上的2.0T达到了38%的最高热效率。与前面聊的长城2.0T相比,最大输出功率和扭矩参数都更胜一筹。

·广汽全新2.0T已量产车型:传祺GS8、GM8

—— 奇瑞1.6T

  早年间奇瑞靠自主生产发动机起家,之后迅速跻身于中国品牌第一梯队。虽然经营状况跌宕起伏,但一直没有怠慢过发动机技术的研发。2019年里,奇瑞量产了全新1.6T发动机,相比两年前推出的1.5T机型更加强大,虽然官网没有具体透露最高热效率数值,但可以猜测应该不低于此前1.5T的37%。

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  奇瑞显然是想在众多国产1.5T发动机中,用这款1.6T更强大的动力来体现优势,事实证明它的动力参数缺失不俗,最大输出功率达到了197马力,最大扭矩290牛·米,这对于一台1.6L排量的机器来说已经相当强悍了,这一数据比现代1.6T和PSA 1.6T发动机都要有优势

  这款奇瑞1.6T除了直喷系统,在燃油雾化效果和颗粒物排放上与前面350Bar的发动机相比没有优势,而在缸体结构设计、材料以及电气化附件上也没有什么明显的弱项。

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  另外,得到官方证实的是,在设计之初,奇瑞1.6T还考虑了对48V电压系统的兼容性,以及对油电混动和插电混动的匹配能力。在2019世界新能源汽车大会(WNEVC)上,奇瑞前瞻性的展示了1.6TGDI发动机样机(DHE)和混动专用变速箱(DHT),其发动机部分的最高热效率可达41%!

·奇瑞全新1.6T已量产车型:奇瑞瑞虎7、瑞虎8等

—— 上汽1.5T

  2019年里上汽也更新了自己的发动机产品,从2004年开始的上汽SGE/MGE系列发动机(自主研发)进行了两次大的升级,这次新的1.5T发动机属于旗下最新的NF1系列。它有什么亮点呢?我们往下看。

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  基于上汽集团强大的体系,荣威和名爵的车型吸收了很多合资车企的资源,比如在2019年里其量产了新的1.3T发动机,之所以这一期内容没有对它展开细聊,是因为这台1.3T是通用同平台的发动机(官方说法),其技术配置和动力参数基本都一模一样。而今天提到的上汽1.5T(NF1),更多是由中国人自主开发的产品。

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  使用塑料材质的气门室盖显然更加轻量化,因为塑料天生有强大的可塑性;而用铝合金材质铸造出的气门室盖比塑料材质更重,不利于整机的轻量化要求,但它也有一定好处,例如汽缸盖与气门室盖之间的密封性通常更好。

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  上汽方面没有正式公布这台发动机的最高热效率,但从直喷系统、集成式排气歧管、可变排量机油泵、进排气双VVT等技术配置来看,它和上述中国品牌发动机应该不会有太大的差距。在更前沿的发动机技术方面,上汽目前已经有了高压缩比米勒循环、可变气门升程和主动闭缸等技术,且提上了量产日程。

·上汽全新1.5T发动机已量产车型:名爵6、名爵HS等

—— 一汽2.0T&3.0T

  最后我们来聊聊一汽今年推出的两款新发动机:2.0T和3.0T,虽然两者都有增压系统,不同的是前者为涡轮增压、后者为机械增压。目前两款发动机全都实现了量产,

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  一汽多年有着研发发动机的经验,如今在新一代发动机上体现了更强的整合能力和新技术应用。虽然在车企体量上,一汽红旗和奔腾在乘用车市场并不算大,但在发动机技术上并不落后,甚至在某些方面更加前沿。

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  为了满足国六排放标准,实现更低的油耗水平,一汽针对3.0L排量级别推出了新的发动机,也是目前量产的唯一中国品牌机械增压3.0L V6发动机,主攻更高端的动力市场。

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  与上述一汽2.0T发动机一样,这台机器也没有公布太多详细的功率扭矩信息,一汽2.0T的最大输出功率和扭矩没有转速区间信息,而一汽3.0T只有最大扭矩输出的转速区间。由于纯机械增压的特性,其3.0T动力在转速到3000rpm才能输出最大扭矩,和动不动一千多转到峰值的涡轮增压机器相比,其低扭还是相对弱一些。

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  一汽在2019年里连续推出了两款量产发动机,足以表明红旗、奔腾将要进一步发力乘用车市场,这两款发动机从技术硬件上看完全不落后其他中国品牌,但想要让它更加被消费者所认可,不仅需要后期不断地优化升级,还需要证明长期使用后的可靠性和耐久性。

·一汽全新2.0T发动机已量产车型:红旗HS5、奔腾T99

·一汽全新3.0T发动机已量产车型:红旗HS7

总结:

  在2019年里诞生的中国品牌新发动机不算少,因为面对严苛的国六排放标准,老旧的发动机亟需更新迭代,在今天列举的机器里大多都是车企们的最新一代发动机,它们具备了新时代的特质,搭载了更先进的技术,例如多数发动机使用了350Bar高压直喷系统,而且发动机的热效率也在逐渐攀升,如一汽2.0T发动机已经实现了39%的最高热效率。

  另外,部分中国品牌车企在今年展示了其下一代的发动机产品,未来长安1.5T将会实现40%的最高热效率,其它车企也表明会推出更高热效率的机器,这足以佐证未来内燃机还有很长的一段路要走,它并不是一种濒临淘汰的技术。

  不得不承认,目前的中国品牌发动机与欧、美、日品牌发动机还存在一定的差距,但随着中国人才的进步、上游供应商体系的强大、车企平台化功底的增强,中国动力一定会将这样的差距越缩越小。2020年将会有哪些让我们惊喜的发动机呢?我们期待一下吧。(文 汽车之家 夏志猛 )

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