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比亚迪和广汽发动机超过丰田的热效率是飞跃还是泡沫?|技能分析

最近“热效率”这个词又火了,起因是自主品牌。比亚迪、广汽等厂商先后宣称打造最高热效率超过42%的发动机。这就让人纳闷了,短短几年时间,我们是不是已经超过了德日等国际大公司?

接下来的问题是,什么是“热效率”,有多少水,应该如何对待?

所谓热效率,是指内燃机将热能转化为机械能的比例。所有内燃机都是燃烧燃料,将化学能转化为热能,然后通过活塞、连杆、曲轴等部件将热能转化为机械能。在理想状态下,转化率当然是100%,但实际上是不可能实现的,因为它要面临泵送损失、机械损失、排气损失等一系列损失。最终最高热效率可以达到40%,已经是世界级水平了。

什么是热效率

接下来的问题是,厂商的宣传到底包含了多少水分?答案是肯定的,最误导人的是“热效率”和“最大热效率”的区别。热效率不是一个特定的数字,而是一个平均值,比如高热效率或低热效率,而最大热效率代表一个特定的值,比如38%,39%,40%,代表发动机在某个工作区间甚至某个点的热效率。这个可能有些晦涩,可以用这个图来说明。

图中X轴代表发动机转速(rpm),纵轴代表发动机扭矩,从左上角延伸到右下角的蓝线是发动机的等功率线。重点是那些颜色不一样的区域绕来绕去,代表了发动机的效率。

这个引擎通用特征图和我们地理课上的带等高线的地形图很像。其实为了方便理解,我们也可以把它看做一张山地图。在山顶,深红色区域是热效率最大的区域,随着海拔的降低,热效率越来越低。所谓“最大热效率”,是指山顶部分。一台好的发动机不仅需要高的热效率,还需要大范围的最大热效率。换句话说,山不仅要高,还要有很大的峰面积。下图看起来更直观

如果一台发动机热效率高(山的海拔高),但最大热效率的范围很窄(山很陡,山顶很尖),在实际使用中也是没有意义的。因为在日常使用中,我们很难让发动机保持在最大热效率范围内运转。比如在低速行驶和走走停停路段,发动机的运行效率很低,对应的图显示发动机在山脚下的这个区域运行。

所以,当你听到“我们发动机的最大热效率有多高?”,你可以在脑子里自动屏蔽它,因为没有发动机的通用特性图,谈最大热效率毫无意义。

高热效率不一定意味着低燃料消耗

另一个误导的是热效率和油耗的关系。据我理解,它们之间的关系应该是一个充分和不必要的条件,即优良的油耗性能必须建立在高热效率发动机的基础上,但高效率发动机不能保证优良的油耗。

虽然有一些错误,但是逻辑很清楚,因为影响油耗的因素不仅仅是发动机,还有传动系统的效率和训练的水平。只有当一切正常时,我们才能获得出色的油耗。

这里以传动系统为例。继续说明热效率最大的区域在低到高负荷区域。为了节省燃油,发动机应尽可能在“山顶”区域运行。但在实际驾驶中,发动机不可能一直在“山顶”区域工作,输出功率会随着车速的变化而变化。只有保持恒定的速度,平衡牵引力和阻力,热效率才能保持不变。如何保持高效运行需要传动系统的帮助。

CVT变速箱之所以相对省油,是因为它可以实现恒速变速和变扭矩(即锁定X轴)。变量少自然可以让发动机的负荷更稳定,更多的利用发动机的高效率区域。同样的,丰田THS和本田iMMD的节油秘诀也是一样的,因为它们还可以精确地改变发动机的转速和扭矩,并且在电机的帮助下,发动机可以在更多的工况下处于山顶的高效区。

另一方面,也是一个道理。一个笨拙粗糙的传动系统,会让发动机在效率不高的地方跑得更多,所以再高的山也是白跑。举个例子,可以想象减肥的过程。虽然不吃不会胖,但是贪吃的人总想另辟蹊径。所以他们会通过食物热量表来看,认为多吃低热量食物不会增重,更不用说食物热量的计算方法是否准确科学了。每个人的体质不同,肠道菌群对食物的敏感度也不同,所以吃多少和吸收多少是两码事。个人体质是一个不可测量的变量,看食物量热计大概率减肥是非常不准确的。

油耗和热效率也是同样的原因。传动系统的调整,路况,传动效率等等都是变量。把热效率高当成理所当然也是很不准确的。

没必要纠结比亚迪和广汽热效率的真实性,看看结果就知道了

回到最初的问题,你应该停止纠结这个问题。无论比亚迪的43%,还是广汽的42.1%,都只是躺在新闻稿上的数字。即使有看似漂亮的技术修饰,也只是数字,并没有装上量产车。

我们只需要遵循结果导向,不考虑其宣传的热效率,只看实际表现。比如功率大、油耗低的发动机就是优秀的;如果动力和油耗只占一头,那还不错;如果动力差,油耗高,毫无疑问这是一台故障发动机。

不久前,有一个生动的例子。马自达的Skyactiv-X发动机采用HCCI技术,被各媒体誉为“黑色技术”和“燃油发动机新希望”。然而,实际测试并不令人满意。无论是国外媒体还是国内媒体,测试的动力和油耗水平都和老款sky activi-G发动机相差不大,甚至有些工况下的油耗数据都不如老款。这就是现实。目前这款Skyactiv-X发动机无疑是一款失败的产品,但平均压燃式技术在未来还有发展空间。

同理,高热效率是大家追求的,也是未来的趋势。但是,说到产品,必须实际感受到,才能下结论。奔腾宣传的1.5T发动机号称热效率超过39%。很多人质疑,同时测试。intel公司生产的cpu芯片

T77(参数|图片)PRO和本田

与CR-V的油耗相比(参数|图片),相同1.5T发动机的CR-V车身更大更重,但油耗性能低于奔腾T77 PRO。应该知道,CR-V的L15系列发动机最高热效率只有38%。可见热效率只是一个宣传噱头,一些自主品牌所谓的超越只是口头上的超越。

记住数据和技术指标永远只能作为参考。如果你想明白这一点,就不要在意那些肤浅的营销词汇。比亚迪和广汽的高效发动机是什么,是骡子还是马,走一走就知道了。当这些汽车稍后上市时,我们将延期交货

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