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热效率逼近F1!吉利全新发动机发布 油耗有望达3L?

观察汽车(稿源) 2023-3-6 15:15 No.2561

在文章开始之前,先给大家看一台车的照片:


热效率逼近F1!吉利全新发动机发布 油耗有望达3L?

它叫领克09,准确来说,是领克09 EM-P远航版,一台插混车。你可能要奇怪了,这不是新车,说它作甚?这台车根据很多车主的实测,平均百公里油耗在5.9-6.3L左右,对于这么大的一台车来说,这个油耗已经足够低了。


热效率逼近F1!吉利全新发动机发布 油耗有望达3L?

上面这张图,是星越L Hi·P,也是一台插混车,根据车主的实测,这车的平均油耗在5.5-5.7L左右,也算是非常优秀的水平了。这两台车有什么共同点?它们都搭载了吉利的雷神电混系统。看到这你可能会觉得,这篇文章是个广告或软文,但还真不是,我们今天打算和大家聊聊,吉利最近公布的一台发动机,和这些低油耗大车之间,存在什么必然的关联。


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为什么这些大车的油耗能这么低?其实说到底,跟这些车上那套雷神电混系统中的发动机本身,有莫大的关系。我们之前做过很多期技术科普,大家也都已经知道插混车的工作原理,简单说,要实现足够低的平均实际油耗,单单靠大电池组是不够的,或者说,电池组的大小并不是插混系统油耗高低的关键,关键还是在发动机这儿---又或者说,在于发动机本身的热效率和常用转速区间的燃烧效率上。


热效率逼近F1!吉利全新发动机发布 油耗有望达3L?

我们现在熟悉的这套雷神电混系统搭载的发动机,型号为BHE15,是一台1.5T四缸汽油机。热效率43.32%,是当前世界最高热效率汽油机之一。靠着这台阿特金森循环发动机在特定转速区间的超高热效率,雷神电混系统录得了非常优秀的实际油耗表现。


热效率逼近F1!吉利全新发动机发布 油耗有望达3L?

而本文的主角也是一台发动机,型号BHE15 Plus,看型号大家肯定就猜得出,这是上面那台BHE15发动机的某种“改进版”。不假,这台吉利最近官宣的新型发动机,再次把热效率提升到了44.26%。小幅度超越了“初版”BHE15。而且吉利方面也介绍,这台发动机的潜力还没挖完,它最高能做到46%左右的热效率。


热效率逼近F1!吉利全新发动机发布 油耗有望达3L?

46%热效率什么概念?如今F1上的超先进发动机,寿命只有4000小时左右,热效率51%左右(奔驰车队在2022赛季实现)。几年前的勒芒赛车上的赛车发动机,寿命在5000-6000小时,热效率也只有42%(丰田TS-040)。F1的51%热效率,已经被称为四冲程汽油机的机械极限了,所以作为一台民用发动机,要考虑到几十万公里的使用寿命,无论是现阶段的44.26%热效率,还是这台机器的极限46%,已经足以称得上当今世界上最顶尖的高效率发动机了,而这么一台发动机由吉利自己亲手打造,说一句国产之光,说一句国人骄傲,一点都不为过。

你可能会好奇,这么高的热效率是怎么做到的,其实也不难解释,无论是BHE15,还是现在刚公布的BHE15 Plus,又或是其他车企今后会公布的,几乎所有热效率在42%以上的发动机,它们无一例外全都属于深度阿特金森循环发动机。


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阿特金森循环大家听过,但啥叫“深度”阿特金森循环?阿特金森循环之所以比传统的奥托循环能达到更高热效率,更省油,其实原理很简单,这种发动机在排气行程结束之前就提前打开进气门,在原本应该关闭进气门,活塞做压缩冲程的时候延迟关闭进气门,尽可能让更多空气跑进气缸里,这样一来,在喷油时,气缸里的空气多了,就更容易实现稀薄燃烧,稀薄燃烧就是省油的关键,也是热效率提升的关键。

但这种工作模式会让发动机的马力和扭矩都出现明显下降,所以对于很多还打算把这些发动机用在纯燃油车型的车企,会在阿特金森和奥托循环之间做取舍,既尽可能保持高能效,又不要损失太多动力和扭矩,毕竟发动机还要装在纯燃油车上用的,到时车主反馈动力不行,那可不好办。


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所谓的深度阿特金森,其实就是完完全全的阿特金森循环,所以这种发动机优缺点都非常明显。优点前面说到了,很高的热效率,很高的能效,能做到很低的油耗。但缺点就是动力,严重的动力缺失。深度阿特金森循环发动机特别是在低转速下的扭矩发放,相比传统奥托循环发动机弱了很多很多,所以,所有的深度阿特金森循环发动机,都只适合和插混系统协同工作,它们羸弱的扭矩和动力表现,是不适合直接作为纯油车的动力单元的。


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但对于不管是雷神电混还是其他类似的插混或增程系统来说,发动机的扭矩和动力表现并不重要,毕竟这类系统主要依靠电机驱动车辆,发动机只会在急加速这种工况下才会介入,和电机一起驱动。而因为有了电机这种先天大扭矩的东西,这种发动机扭矩不行的问题,放在整个系统中也就不再是个问题了。

所以说白了,这种深度阿特金森循环发动机,非常适合和混动系统合作,一起驱动车辆,但这种热效率超高的发动机,注定无法单独成为一台车的驱动动力源。


热效率逼近F1!吉利全新发动机发布 油耗有望达3L?

这是必然的,如今包括文初这两台车已经能做到实际5L左右的油耗,未来在新型发动机的帮助下,这类车做到百公里平均4L的油耗是可以预期的。但是,油耗的降低不会随着发动机热效率不断提高而不断降低。根据目前四冲程内燃机的发展步伐看来,46%热效率差不多就是民用机型的机械极限了,也就意味着到了46%热效率,后面基本上没有改进空间了。


热效率逼近F1!吉利全新发动机发布 油耗有望达3L?

所以对于如今的车来说,像领克09这类大车,可以通过发动机的技术升级实现低于5L的平均油耗,但这基本上也已经是极限了。我们可以说,内燃机的发展潜力,基本上已经到头了,如果以后的混动车还想继续提升百公里油耗表现,也就只能在电机、电池和电控这方面入手了。但不管怎样,插混车也好,增程式也罢,它们的油耗优化空间是有限的。


热效率逼近F1!吉利全新发动机发布 油耗有望达3L?

未来一段时间,我们当然还能看到油耗更低的混动新车出现,但平心而论,混动车的油耗潜力也已经被挖得差不多了。如果想更进一步提升能效,摆在我们面前的无非也就只有纯电动和氢能源两条路。纯电受制于电池技术,氢能源受制于基础设施不足和成本过高,在目前看来都不完善。

所以关于新能源车的未来到底会怎么走,别说大家,连我们,都还看不清道不明。

文章来源【玩车教授】版权归原作者所有
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