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混動車都在卷的“發動機熱效率”,究竟重要嗎?

發布時間:2024-04-18 21:52:37

據乘聯會發布的數據顯示,今年4月1日至14日,乘用車市場零售51.6萬輛,其中新能源為26萬輛,新能源滲透率超過50%,成為新能源車發展上的一大里程碑時刻。但想不到在新能源車高歌猛進的時刻,內燃機的“發動機熱效率”竟然還能成為人們矚目的焦點。

  

近日,廣汽集團公布了一則消息,稱廣汽集團正在研發的發動機取得重大進展,單缸機指示熱效率超過52.5%,可搭載整車的多缸機有效熱效率超過46%,并表示“技術先進性達到世界領先水平”。

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不止廣汽,在近日奇瑞星紀元ET發布會上,奇瑞表示,新車搭載的增程專用發動機,是目前量產產品中,熱效率最高的一個,達到44.5%。除此之外,吉利44.26%熱效率的全新一代混動發動機也在業界相當出名,并且已經在多輛領克、銀河等品牌的全新車型上應用。  

更巧合的是,奇瑞和吉利兩家企業也幾乎在同一時刻官宣,自家熱效率超過46%的發動機,都將在明年問世。

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當然還有像東風這樣更出奇的,已實現量產裝車的發動機,熱效率已經飆升到了45.18%。

  

近年來,不少人或許認為,正處于“彎道超車”的自主品牌們終于可以擺脫發動機與變速箱的技術壁壘,全力投入到新能源的懷抱當中。

  

但從目前來看,發動機在接下來很長一段時間內,都還會比我們想象中更重要,甚至可以說,新能源時代,反而可以更好的發揮內燃機最大的價值。

  
新能源車對熱效率是“剛需”

熱效率,指的是對于特定熱能轉換裝置,其有效輸出的能量與輸入的能量之比。放在汽車發動機上來說,指的就是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。

  

從目前家用車上搭載的發動機來看,它們的熱效率基本在20%-40%這一區間內。馬自達SKYACTIV-X發動機、豐田Dynamic Force發動機與比亞迪驍云插混專用1.5L發動機等產品的最高熱效率可超過40%。

  

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理論上,發動機熱效率越高,車就越省油。但問題在于,發動機并不能一直保持最高效運轉。舉一個最常見的例子來說,當你停車等待紅燈時,發動機依然怠速運轉,這時它的熱效率幾乎就是0。

  

具體來看,下圖是豐田Dynamic Force 2.0L發動機熱效率圖,橫軸為引擎轉速,豎軸為扭矩,五角星處為發動機熱效率最高效區間。 

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也就是說,只有在極其限定的轉速區間及扭矩下,發動機才能發揮其最大功效。

但新能源車的出現,正好彌補了這一點。

現如今已經非常常見的很多不插電混動車型,都會在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,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,只要設計與調校得當,理論上發動機可以一直在最佳區間內工作,發揮其最大價值,降低能耗。這也是為什么,如今的增程電動在市場上大受歡迎,甚至在風頭上蓋過了結構更復雜的插電混動。

  

因此,新能源車時代,發動機并不會被完全取代,而是會進行一場轉型,讓發動機變得更適合新能源車。

乘聯會統計的數據顯示,2021至2023年三年,插混車型同比增速均高于純電車型,分別為171.3%、160.6%與82.5%。此外,對于目前的燃油車主而言,換一臺插混車型的阻力,也遠比換純電小得多。

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在此背景下,進一步提升新能源車滲透率的大任,肯定少不了插混車型出馬。至少在純電動車能獨當一面之前,如果有人再和你唱衰內燃機,你可以盡情反駁他了。

  
有技術是好事,但別再次陷入技術怪圈

有技術的突破固然是好事,但發動機熱效率其實很難成為用戶關注的重點。

  

首先,發動機熱效率確實能影響油耗,但充其量只是一個參考指標,車輛的尺寸、插混系統、電機效率以及風阻等原因同樣影響油耗。綜合來看,發動機熱效率高的車,也不一定油耗就更低。

  

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其次,各家公布的發動機熱效率,未必是在統一標準下的結果。例如,有些數據表示的是發動機在某一混動系統下的綜合熱效率水平,也有些表示的是發動機在實驗室下的測試水平等。與此同時,發動機熱效率也不是單純看“高低”就能絕高下,還要看誰的高效空間更大等。

  

最后,熱效率,甚至是燃油經濟性,其實只是評判一臺車的一個指標而已。正如之前的那場多擋混動與增程之爭一樣,理論上,多擋混動確實技術上更先進,但結果卻告訴大家,先進技術,不一定賣的就最好。最終考驗的還是綜合產品理與車企的營銷能力,而不是單項技術實力。

  

總之,中國車企能在發動機上有突破,值得欣喜和驕傲,但技術最終一定要回歸體驗,讓用戶直觀的感受到它能省多少油、能多跑幾公里、能安靜多少分貝。不要再次陷入“技術”與銷量不成正比的“技術怪圈”之中。  

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