一會兒電動化、一會兒自動駕駛、一會兒新勢力造車,統(tǒng)統(tǒng)充滿著話題與爆點,那時傳統(tǒng)車企只是站在一旁看熱鬧?還是苦苦練功?相對電子產品的更迭來說,機械層面的技術發(fā)展卻是慢得可憐,往往研究個十年八載才可能出成果,但在燃油車依然占主導的今天,這些科技更顯珍貴。慶幸的是,上年的發(fā)動機技術突飛猛進,值得盤點與細看。
兩田都拼熱效率
經常有人問那款發(fā)動機好,這真的不好回答,平順叫好?油耗低為好?技術先進好?還是維修成本故障率低叫好?雖然發(fā)動機很復雜,評價指標有好多,但歸根結底好不好其實只要看熱效率。是的,好多廠家都不會提及自家發(fā)動機的熱效率,網上也很難查到,我就這么說吧,只要查不到的,合資大廠基本可按35%-37%(平均水平)衡量,而上年豐田、本田搭載在新車上發(fā)動機熱效率已經拔高到40%以上。
從能量守恒的角度出發(fā),熱效率可以理解為對每滴燃油的能量利用,如果以相同的駕駛習慣衡量,熱效率越高油耗就越低。當然,還需要結合使用工況,就像渦輪增壓發(fā)動機一樣,在特定條件下它確實省油,但也并非全工況,從之前豐田給出的發(fā)動機工況圖來看,汽油版機器達到40%熱效率的范圍十分寬廣,意味著在更多情況下都有好的油耗表現。
達到高熱效率要靠一點點慢慢的技術積累,例如豐田的思路是把普通發(fā)動機系統(tǒng)損耗降到最低,水泵用電的、機油泵用變排量的、激光熔覆工藝打造氣門等等,才到我們經常聽到的雙噴射、排氣歧管集成之類。相比汽油機器而言,混合動力的效率更高,達到41%。
41%是全球熱效率最高的機器,但是另一邊本田的混動熱效率也相當厲害,從大技術角度看來,第十代雅閣使用的混動系統(tǒng)與上代似乎區(qū)別不大,但就是能把原來38.3%提升到40.6%,它使用的方法與豐田差不多,發(fā)動機內部都經過一系列降低摩擦的措施達成。日本企業(yè)先天性的省油功力還是比歐、美強,雖然在路況或者高速時候,歐系的渦輪發(fā)動機也有5-6升的百公里油耗,但混動車型卻能在市區(qū)或者較堵塞的地方實現,如果不是政策支撐,估計PHEV的風頭也不可能蓋過兩田的強混,更別提48V了。
大開腦洞的可變壓縮比
可變壓縮比基本是每家的技術必修課,豐田、本田、現代、標致都有研究,而且技術都有各自亮點,依托著燃效室體積改變的原理而最終達到壓縮比可變。豐田改變缸體設計、現代改變缸蓋設計,而上年上市的日產則改變活塞連桿的設計,相比之下,日產的可變壓縮比結構非常復雜,研究時間也最長,名副其實地十年磨一劍。
改變壓縮比的連桿機構非常復雜,通過兩組杠桿改變活塞上止點位置的高低,從而達到8-14的壓縮比變化,并能連續(xù)調節(jié)的。當然,作為日產全力以赴的發(fā)動機還必須有爆款的雙噴射和雙循環(huán)技術,此外,鏡面涂層技術、可變排量機油泵、冷卻玄幻控制等等也必不可少。在這堆大開腦洞技術的加持下,日產2.0T最大馬力252hp,峰值扭矩380N·m,相比同樣功率的發(fā)動機燃油經濟性下降了27%。
在日系三強中,天籟給人的印象是舒適,但是用了這么厲害的發(fā)動機后似乎在宣傳運動的概念,事實上,在一些細節(jié)的地方還在積極將靜音能力往上提。在發(fā)動機的右側安裝了一個世界上首個主動式機腳減震裝置,據說里面有個主動式旋桿,可產生與發(fā)動機振動相反的扭矩以抵消發(fā)動機傳至車身的振動,結合車內的主動降噪功能,這樣一來可以將發(fā)動機的噪音降低9分貝。
壓燃用在汽油車的馬自達
今年洛杉磯車展上,馬自達終于發(fā)布了全新一代馬自達3,外形固然漂亮有型,但最吸引人仍是藏在機蓋下的Skyactiv-X。這位汽車界的工科男連發(fā)大招,上一代Skyactiv的14.7:1的超高壓縮比瞬間成為話題,今年再把柴油機的壓燃技術用在汽油機上,在我看來,它跟日產的可變壓縮比都能屬于腦洞大開的發(fā)動機技術。
馬自達Skyactiv-X發(fā)動機有三個工作狀態(tài),火花塞點燃的SI模式、火花塞輔助點燃的SPCCI模式、壓燃CI模式,它們之間的切換自動進行,而最常用的是第二種。SPCCI工作的時候,首先會使用火花塞點燃小范圍內的混合氣,混合氣爆炸和膨脹會擠壓其他未點燃的混合氣,隨著活塞繼續(xù)往上止點走,剩余的混合氣將以壓燃的方式進行燃燒,此時空然比達到36.8:1,比理想空燃比的14.7:1高兩倍,當然,還未有機會親身試駕體驗,但據馬自達宣稱,裝備Skyactiv-X的油耗可媲美現時最先進的混動系統(tǒng)。
最先進的混動系統(tǒng)大概就是上面提及豐田與本田的混合動力吧,這是一件多么有趣的事,大家都往節(jié)能減排方向走,最終理想是零排放,純電動是最后的未來?誰都不敢說,處于過渡時期發(fā)展出了混動、PHEV、48V輕混等等,難道沒有電參加就不能減排?馬自達Skyactiv-X就是最好的回應,似乎在說:“傳統(tǒng)發(fā)動機潛力可大了,用點力就能挖出東西?!?
總結
有人疑惑,怎么全都是日本企業(yè),難道歐美廠家就沒有作為?確實,上年像是日企集體發(fā)力的一年,在發(fā)動機層面幾個廠家紛紛發(fā)布了令人震驚的技術,歐美確實少了些動人的科技,或許2019年會給予“還擊”,方式可能是傳統(tǒng)動力或是底盤,我們一起期待吧。