如果说汽车行业是整个制造业的标杆,那么发动机这颗汽车的“心脏”,就是一家汽车企业技术研发制造水平的标杆 。
发动机技术走过了上百年的发展历程,经过无数次挫折与突破,这颗“心脏”上面,挂满了人类制造业技术跃迁的累累勋章 。遗憾的是,在这些勋章中,由中国人书写的却寥寥无几 。
随着汽车行业新能源时代的到来,和中国企业孜孜不倦的技术创新,这一情况正在发生改变 。
近日,比亚迪发布了DM-i超级混动的核心部件之一——骁云-插混专用1.5L高效发动机 。这款强悍超群的发动机,热效率高达43%,是全球热效率最高的量产汽油发动机 。
在人类发动机技术史上,比亚迪挂上了一枚来自中国的勋章 。
43%有多难这是新能源汽车领导者比亚迪,在对插电混动技术进行战略细分之后的第二次“秀肌肉” 。在DM-p超强动力技术定义插混车型的“绝对性能“之后,比亚迪再进一步,将推出主打“超低油耗”的DM-i超级混动技术 。11月中,比亚迪DM-i超级混动技术的核心部件之一—骁云-插混专用1.5L高效发动机正式亮相 。
这款发动机以实现超低油耗为开发目标,比亚迪通过一系列“黑科技”的加持,使这款发动机的热效率达到了全球最高的43% 。
为了加深对43%这个数字的理解,我们先来简单回顾一下发动机技术发展的历史——伴随着第二次工业革命的发展,1876年内燃机正式登上了历史的舞台,往复式活塞四冲程汽油机的发明,让热效率从11%提高到14%;而直到70多年后的1950年,发动机技才迎来了第二次突破,直喷技术原型出现,但汽油机热效率仍然进步缓慢,以0.5%、1%的速度逐步提高;1967年,人类开始用电子计算机控制汽油喷射系统,使得发动机喷油变得越来越精确,直到2000年,热效率平均达到了30%-35%的水平,此后又进入了近20年的缓慢提升阶段 。
既然发动机热效率的提升已经如此艰难,那么比亚迪是如何在骁云-插混专用1.5L高效发动机上实现跨越的呢?
答案就是插电式混动汽车技术的发展 。混动技术为发动机提供了新的平台,赋予了新的活力 。
作为新能源汽车的领导者,比亚迪的确是在插混技术上堆了不少“黑科技”——骁云-插混专用1.5L高效发动机运用了“阿特金森循环 歧管喷射 超高压缩比 冷却EGR技术 高能点火 降低摩擦 优化控制系统”等等技术,从而实现热效率43%的目标 。
首先是这款骁云-插混专用1.5L高效发动机运用了阿特金森循环,通过升级进气控制模型,精确控制阿特金森循环的深度(浅度阿特金森高动力,深度阿特金森低油耗);另一方面,得益于插电混动系统的独特优势,电机在汽车低速工况的介入,解决了阿特金森循环在低转速情况下输出不足的问题,让发动机专注于最佳工作区间,满足不同工况下的油耗和动力需求 。
在将发动机压缩比提高到15.5:1的同时,比亚迪在发动机控制策略上建立了新的爆震阈值标准,在满足发动机可靠性的前提下,实现高效可控的先进燃烧 。
此外,骁云-插混专用1.5L高效发动机还采用了冷却EGR技术,即废气再循环系统,把一小部分发动机排出的废气再送回到进气歧管,与新鲜混合气一起进入气缸,参与燃烧,最终达到降低排放、降低油耗和抑制爆震的目的 。
依托插混系统的先天优势,这款发动机的创新之处还包括取消了皮带轮,实现附件电气化,相当于整套动力系统没有了传统发电机、空调压缩机、机械真空泵和机械水泵等附件,以上零部件均有单独的电驱动来工作 。这样做的好处是发动机不需要前端轮系,减少摩擦损失之余还能让发动机更加专注于经济转速区间工作,从而实现低油耗目标 。
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