在新能源浪潮下,繼續琢磨內燃機,是不是有點緣木求魚?看看各種混合動力以及增程式的熱銷,這個說法顯然是不成立的。而聊到中國品牌善於造內燃機者,奇瑞一定是榜上有名。而就在剛上市的星途瑤光C-DM身上,奇瑞為其配備了專為混合動力車型準備的1.5T發動機。新的發動機能為混合動力帶來哪些增量呢?
玩混動,熱效率更重要了
在燃油車時代,熱效率一詞就並不陌生。相較於綜合各種變量得出的整車油耗,熱效率更能直接體現一台內燃機的工作效率。簡而言之,等量的燃油,誰燒得更徹底,誰的熱效率就會更高。而油耗無論對燃油車還是混合動力而言,都是重要的衡量標準。但內燃機的熱效率,在混合動力車型上的參考價值還要更大。原因在於,燃油車復雜的工況,天然決定了發動機並不會長期工作在高熱效率區間。但混合動力則可以透過電氣化部份彌補內燃機的低效區間,使得後者可以更加徹底地去追求更高的熱效率。
這也是為什麽,搭配混合動力使用的內燃機,普遍采用艾堅遜迴圈或米勒迴圈的原因。畢竟,低速扭矩、極限效能什麽的,都不再需要內燃機獨當一面。而從第三代發動機的代表作1.6T開始,奇瑞就一直是渦輪增壓技術的忠實擁躉。所以這台奇瑞第五代1.5T發動機,也就投入了米勒迴圈的懷抱。
不過在表述上,奇瑞用上了「深度米勒迴圈」來定義。那麽復盤米勒迴圈是透過早關氣門,實作壓縮比小於膨脹比的過程。所謂「深度」,也就是更早結束進氣過程,從而降低燃油消耗。但單純減少進氣量,只會造成效能進一步損失。為了配套米勒迴圈的工作特點,奇瑞在第四代發動機上,已經套用了包括350Bar高壓直噴、可變截面渦輪、缸蓋整合排氣歧管、可變機油泵,以及降低摩擦等技術方案,實作效率提升。另外,還透過諸如外掛式水冷中冷器,分層冷卻架構,和新的節溫器等等,重新架構了配套的溫控系統。
盤算起來,還能提升效率的辦法,難不成是依托深度電氣化之後的電子渦輪增壓器等等?事實上,奇瑞的辦法還是從機械角度想辦法。只不過這個技術同樣可以追溯至F1以及超跑領域,這便是預燃燒技術。從分類來看,預燃燒可以劃入分層燃燒的大類,本質上都是榨幹燃油最後一滴價值的操作。最終也幫助了奇瑞這台1.5T發動機,在整車測試的情況下,達到44.5%的熱效率。另外還有一點挺值得感慨的地方,當年奧迪TFSI也是坐擁燃油分層燃燒技術,因燃油油品問題,這個「F」未能落地。但如今奇瑞的1.5T發動機,卻可以相容92號燃油的「粗糧」。
最強增程器?3.0T也有希望
前面聊了這麽多,主要是圍繞奇瑞這台第五代1.5T發動機本身的特點。從套用場景上來看,它無疑是為了混合動力技術而生的。但如果把思路再拓展一下,如此熱效率的內燃機,直接套用在增程式車型上,是否會更具有優勢呢?事實上,奇瑞本就有增程式的發展路線。所以從技術上來看,奇瑞的這台1.5T發動機,恐怕本就有拿去做增程器的準備。而僅從熱效率部份來看,這或許將成為增程式產品中的最強增程器?
前面我們提到了,這台發動機的熱效率達到44.5%。無論是AITO問界的增程器,還是吉利雷神混動發動機,以及比亞迪驍雲發動機,在熱效率方面,都無法與之匹敵。更重要的是,套用在星途瑤光C-DM身上的這台1.5T,還是要兼顧動力輸出場景的存在。如果說它完全被調校成發電工況,也就意味著至少在整體熱效率方面,還有再最佳化的潛力。而根據奇瑞此前的表述,其內燃機熱效率,是計劃朝著50%的方向努力。如果是保留驅動場景的情況,想要突破50%熱效率,顯然在時間和落地意義上,都不如增程器身份更為可靠。
從針對混合動力開發,到討論其作為增程器的可能性。在電氣化的背景下,奇瑞的新發動機思路,似乎只能圍繞新能源領域來討論了?其實情況也未必只能如此。以大眾的最新發動機技術路線為例,在相容米勒迴圈的情況下,其依舊能夠作為車輛的唯一動力來源,實作油耗與效能之間的平衡。同理,落腳在奇瑞的新發動機身上,深度米勒迴圈是它的極限,但並不意味著需要即時保持最高效率。
只是這種妥協,恐怕很難出現在中低端車型上。因為從實用價值來看,1.5T的米勒迴圈發動機,也很難比1.5L自然吸氣+電機的混合動力組合,更具市場競爭力。但如果把排量擴大至2.0T,甚至是更大的3.0T,那麽其市場價值就不可同日而語了。從技術角度來說,眼下的模組化生產形式,已經使得小排量發動機完全可以適當攤薄多缸、大排量發動機的生產成本。至於市場角度,大排量燃油車的護城河顯然也要更深。
假設,奇瑞能依托這台1.5T發動機技術,在深度米勒迴圈與奧托迴圈之間進行相容,甚至是無級調配。那麽,潛在的能相容高效能與高效率的2.0T甚至是3.0T發動機,顯然可以為奇瑞旗下的中高端產品線,提供更多可能性。其中的技術難點,則在於工況場景復雜後,如何能夠精準地調配發動機ECU。考慮到在這台1.5T發動機身上,透過預燃燒技術以及更為極端的氣門策略,奇瑞或許已經積累了更為出色的調配能力。未來將其優勢移植至大排量燃油動力上,也是完全值得期待的。
寫在最後
如果把插混和增程器都算在內,那麽即便在新能源大趨勢下,攜帶內燃機的車型,仍然是市場上的絕大多數。當然,電氣化的發展也賦予了內燃機更多可能性。從奇瑞最新的發動機技術趨勢上,我們也能看到它既能賦予新能源車型更為高效的產品力,同時也具備反哺高端燃油車產品的技術潛力。