日本车厂果然最懂省油,盘点上年发动机科技

2019-02-11 | 浏览:1864 | 评论:1

一会儿电动化、一会儿自动驾驶、一会儿新势力造车,统统充满着话题与爆点,那时传统车企只是站在一旁看热闹?还是苦苦练功?相对电子产品的更迭来说,机械层面的技术发展却是慢得可怜,往往研究个十年八载才可能出成果,但在燃油车依然占主导的今天,这些科技更显珍贵。庆幸的是,上年的发动机技术突飞猛进,值得盘点与细看。


两田都拼热效率

经常有人问那款发动机好,这真的不好回答,平顺叫好?油耗低为好?技术先进好?还是维修成本故障率低叫好?虽然发动机很复杂,评价指标有好多,但归根结底好不好其实只要看热效率。是的,好多厂家都不会提及自家发动机的热效率,网上也很难查到,我就这么说吧,只要查不到的,合资大厂基本可按35%-37%(平均水平)衡量,而上年丰田、本田搭载在新车上发动机热效率已经拔高到40%以上。


从能量守恒的角度出发,热效率可以理解为对每滴燃油的能量利用,如果以相同的驾驶习惯衡量,热效率越高油耗就越低。当然,还需要结合使用工况,就像涡轮增压发动机一样,在特定条件下它确实省油,但也并非全工况,从之前丰田给出的发动机工况图来看,汽油版机器达到40%热效率的范围十分宽广,意味着在更多情况下都有好的油耗表现。


达到高热效率要靠一点点慢慢的技术积累,例如丰田的思路是把普通发动机系统损耗降到最低,水泵用电的、机油泵用变排量的、激光熔覆工艺打造气门等等,才到我们经常听到的双喷射、排气歧管集成之类。相比汽油机器而言,混合动力的效率更高,达到41%。


41%是全球热效率最高的机器,但是另一边本田的混动热效率也相当厉害,从大技术角度看来,第十代雅阁使用的混动系统与上代似乎区别不大,但就是能把原来38.3%提升到40.6%,它使用的方法与丰田差不多,发动机内部都经过一系列降低摩擦的措施达成。日本企业先天性的省油功力还是比欧、美强,虽然在路况或者高速时候,欧系的涡轮发动机也有5-6升的百公里油耗,但混动车型却能在市区或者较堵塞的地方实现,如果不是政策支撑,估计PHEV的风头也不可能盖过两田的强混,更别提48V了。

大开脑洞的可变压缩比


可变压缩比基本是每家的技术必修课,丰田、本田、现代、标致都有研究,而且技术都有各自亮点,依托着燃效室体积改变的原理而最终达到压缩比可变。丰田改变缸体设计、现代改变缸盖设计,而上年上市的日产则改变活塞连杆的设计,相比之下,日产的可变压缩比结构非常复杂,研究时间也最长,名副其实地十年磨一剑。


改变压缩比的连杆机构非常复杂,通过两组杠杆改变活塞上止点位置的高低,从而达到8-14的压缩比变化,并能连续调节的。当然,作为日产全力以赴的发动机还必须有爆款的双喷射和双循环技术,此外,镜面涂层技术、可变排量机油泵、冷却玄幻控制等等也必不可少。在这堆大开脑洞技术的加持下,日产2.0T最大马力252hp,峰值扭矩380N·m,相比同样功率的发动机燃油经济性下降了27%。


在日系三强中,天籁给人的印象是舒适,但是用了这么厉害的发动机后似乎在宣传运动的概念,事实上,在一些细节的地方还在积极将静音能力往上提。在发动机的右侧安装了一个世界上首个主动式机脚减震装置,据说里面有个主动式旋杆,可产生与发动机振动相反的扭矩以抵消发动机传至车身的振动,结合车内的主动降噪功能,这样一来可以将发动机的噪音降低9分贝。

压燃用在汽油车的马自达


今年洛杉矶车展上,马自达终于发布了全新一代马自达3,外形固然漂亮有型,但最吸引人仍是藏在机盖下的Skyactiv-X。这位汽车界的工科男连发大招,上一代Skyactiv的14.7:1的超高压缩比瞬间成为话题,今年再把柴油机的压燃技术用在汽油机上,在我看来,它跟日产的可变压缩比都能属于脑洞大开的发动机技术。


马自达Skyactiv-X发动机有三个工作状态,火花塞点燃的SI模式、火花塞辅助点燃的SPCCI模式、压燃CI模式,它们之间的切换自动进行,而最常用的是第二种。SPCCI工作的时候,首先会使用火花塞点燃小范围内的混合气,混合气爆炸和膨胀会挤压其他未点燃的混合气,随着活塞继续往上止点走,剩余的混合气将以压燃的方式进行燃烧,此时空然比达到36.8:1,比理想空燃比的14.7:1高两倍,当然,还未有机会亲身试驾体验,但据马自达宣称,装备Skyactiv-X的油耗可媲美现时最先进的混动系统。


最先进的混动系统大概就是上面提及丰田与本田的混合动力吧,这是一件多么有趣的事,大家都往节能减排方向走,最终理想是零排放,纯电动是最后的未来?谁都不敢说,处于过渡时期发展出了混动、PHEV、48V轻混等等,难道没有电参加就不能减排?马自达Skyactiv-X就是最好的回应,似乎在说:"传统发动机潜力可大了,用点力就能挖出东西。"


总结

有人疑惑,怎么全都是日本企业,难道欧美厂家就没有作为?确实,上年像是日企集体发力的一年,在发动机层面几个厂家纷纷发布了令人震惊的技术,欧美确实少了些动人的科技,或许2019年会给予"还击",方式可能是传统动力或是底盘,我们一起期待吧。


声明:本文由行家作者撰写,观点仅代表个人,不代表太平洋汽车网。文中部分图片来自于网络,感谢原作者。