隨著各國(guó)環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，如何節(jié)能減排成為了很多車企在研新發(fā)動(dòng)力總成時(shí)需要考慮的頭等大事。三缸發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在如雨后春筍版的不斷涌現(xiàn)出來(lái)，就是因?yàn)樗杀镜?、研發(fā)周期短又能滿足排放法規(guī)的優(yōu)勢(shì)。不過(guò)，還有一些車企它們應(yīng)對(duì)節(jié)能減排的辦法是將原有四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率做到極致，今天我們就來(lái)聊聊熱效率這個(gè)話題。
什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率？
發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是通過(guò)化學(xué)燃料燃燒，產(chǎn)生高溫高壓來(lái)推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)做功。但是熱能在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中必然會(huì)有一定的損失，包括機(jī)械損失、排氣熱損失、冷卻熱損失等。發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的熱當(dāng)量與單位時(shí)間所消耗燃料的含熱量之比稱為熱效率。目前全世界主流的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率在30-38%之間，個(gè)別發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率能突破40%。那么熱效率越高的發(fā)動(dòng)機(jī)是否就越省油呢？
在這里我們先給出結(jié)論：從理論上來(lái)說(shuō)是這樣的，但是影響發(fā)動(dòng)機(jī)油耗的因素有很多，所以不能簡(jiǎn)單的認(rèn)為熱效率越高的發(fā)動(dòng)機(jī)就越省油。
舉個(gè)例子，以使用33%熱效率的汽車來(lái)說(shuō)，改用40%的熱效率后，它的燃油經(jīng)濟(jì)性可以降低15%~20%，即以一年行駛15000公里的汽車計(jì)算，使用熱效率40%的發(fā)動(dòng)機(jī)后，一年平均能省200升汽油。同時(shí)，熱效率越高，還可以獲得更好的性能表現(xiàn)。
不過(guò)汽車的油耗除了跟發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率有關(guān)，還跟汽車的排量、質(zhì)量、風(fēng)阻、輪胎寬度等很多因素有關(guān)。如果一輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提高了熱效率，但是車重增加也不見(jiàn)得省油。
大眾新1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)即將國(guó)產(chǎn)！熱效率高達(dá)37.5%
據(jù)悉，一汽-大眾將在成都發(fā)動(dòng)機(jī)工廠投產(chǎn)全新一代EA211 1.5T Evo發(fā)動(dòng)機(jī)，屆時(shí)現(xiàn)款1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)將陸續(xù)停產(chǎn)。而現(xiàn)在搭載1.4T的大眾車型如速騰、高爾夫、邁騰、探岳等車型也將搭載更先進(jìn)的1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)。
這款1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)搭載了眾多在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)配置，包括12.5:1的高壓縮比、可變幾何截面渦輪、噴射壓力達(dá)350bar的燃油噴嘴以及能提高燃油經(jīng)濟(jì)性的米勒循環(huán)等。眾多技術(shù)“加持”使得這款1.5TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率達(dá)到37.5%，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。
其實(shí)這款發(fā)動(dòng)機(jī)早就已經(jīng)在大眾海外的車型上搭載了，之所以沒(méi)有引入國(guó)內(nèi)，是因?yàn)閲?guó)內(nèi)版本1.4T在以前的排放標(biāo)準(zhǔn)下，動(dòng)力性能以及燃油經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)都非常不錯(cuò)。而現(xiàn)在國(guó)六排放來(lái)勢(shì)洶洶，這款滿足國(guó)六b排放標(biāo)準(zhǔn)的1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)才姍姍來(lái)遲。
動(dòng)力方面，相比1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)，新1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)低功率機(jī)型峰值扭矩降低25Nm，最大功率則保持一致，均為96kW；而高功率機(jī)型110kW的最大功率、250Nm的峰值扭矩則相同。雖然從參數(shù)方面來(lái)看，這款1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有太大的提升，但是全新1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)有著更早的最大扭矩輸出時(shí)機(jī)（從1300rpm轉(zhuǎn)速開(kāi)始，1.4T則為1500rpm），而最大扭矩輸出范圍更廣（1.5T：1300-4500rpm，1.4T：1500-3500rpm），因此，從實(shí)際的使用的角度，更早和更寬泛的最大扭矩輸出使得全新1.5T更接地氣。
并且這款1.5T的發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油經(jīng)濟(jì)性上能提高近15%。對(duì)比搭載1.4T動(dòng)力的國(guó)產(chǎn)全新Q3以及搭載1.5T動(dòng)力的海外版Q3，兩款車型最低油耗相差0.7L。
不用三缸，照樣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)！
對(duì)于大眾而言，排放門事件的影響依舊存在，雖然這只是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上的問(wèn)題，但是大眾在排放這件事情上卻容不得半點(diǎn)馬虎。在應(yīng)對(duì)中國(guó)嚴(yán)苛的國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，大眾也并沒(méi)有像很多廠商一樣簡(jiǎn)單粗暴的使用三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，從這點(diǎn)也可以看出大眾對(duì)于中國(guó)消費(fèi)者對(duì)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的接受程度持保守態(tài)度。
當(dāng)然除了大眾之外，還有很多車企也通過(guò)提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的方法來(lái)應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)。比如豐田基于TNGA平臺(tái)下打造的2.0L和2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)，引入高速燃燒的理念，增加進(jìn)氣氣門以及排氣氣門的夾角，進(jìn)氣歧管優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高空氣流速，提高燃燒效率；實(shí)現(xiàn)超高的壓縮比、排氣歧管一體化等等來(lái)實(shí)現(xiàn)。使這系列的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率可達(dá)到40~41%。
而馬自達(dá)在今年即將上市的馬自達(dá)3上也應(yīng)用了一臺(tái)熱效率高達(dá)50%的創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)，它們的做法是采用了阿特金森循環(huán)，在原有的奧托循環(huán)上推遲了進(jìn)氣門關(guān)閉的時(shí)間，使膨脹比高于壓縮比，在同樣的壓縮行程下，膨脹行程的增加可以獲得更多的有效功。而在最新的創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)中，馬自達(dá)在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中模仿利用了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)特有的壓燃點(diǎn)火方式，在原來(lái)基礎(chǔ)上再次提升了壓縮比，獲得了更好的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。
我們能看到這些黑科技滿滿的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)是車企花了大心血打造的全新力作，其研發(fā)成本也跟那些“趕工上架”的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)不同。當(dāng)然我們也并不是不支持三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，畢竟小排量是未來(lái)汽車動(dòng)力的發(fā)展趨勢(shì)，市場(chǎng)上也有很多優(yōu)秀的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)作品。我們只是認(rèn)為那些抖動(dòng)抑制不過(guò)關(guān)、噪音過(guò)大、動(dòng)力羸弱的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)不應(yīng)該頂著要節(jié)能減排的帽子來(lái)糊弄消費(fèi)者。畢竟要做到滿足排放標(biāo)準(zhǔn)除了三缸，還有48V輕混、閉缸技術(shù)以及提高熱效率等多種方法。