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汽车电动化之前的实力体现 中国品牌在燃油领域居然这么强

易车原创  中国品牌汽车近些年的进步令世界瞩目,除了智能新能源车之外,燃油车型也早已摆脱了靠低价和堆配置获得市场,纷纷吹响了品牌向上的号角。现在的中国品牌新车,保持了高配置的传统优势,在造型设计方面也已不落下风,大有与国外汽车巨头一较高下的态势,更重要的是在技术层面,中国品牌们也在传统三大件、三电系统方面有了核心的竞争力,那么他们有怎样的看家本领呢?

本文来讲一下中国品牌在以燃油系统为主的传统汽油/混动乘用车领域,取得的阶段成果。

长安蓝鲸动力

蓝鲸动力分为蓝鲸发动机、蓝鲸油电混驱以及蓝鲸变速箱,发动机分为中等排量发动机,突出高性能;NE中小排量发动机,突出高效能。变速箱则有6速混动变速箱以及7速湿式双离合变速箱。

在这样的架构之下,首款蓝鲸系列2.0T发动机2016年已经问世,而NE平台定位设计兼容1.0-1.8L排量,兼容48V、HEV、PHEV和乙醇燃料等技术,更加符合当下小排量以及节能减排的时代要求。长安蓝鲸NE动力平台具备模块化属性,高零部件通用率可以节省相当一部分的研发和制造成本。

在蓝鲸NE的发动机上,不少当下主流的技术我们都可以见到,比如集成式排气歧管、350Bar喷油嘴、可变排量机油泵、水冷中冷器、电子泄压阀等等,有了博世最新的缸内直喷系统,350Bar喷油嘴以及高压点火线圈,更加有利于燃油的雾化效果,更好保证燃烧效率,使其在气缸内充分燃烧,提升了整体的燃油经济性。

在小排量时代来临后,如何以更小的排量压榨出更强大的动力,涡轮自然是不可忽视的选择,蓝鲸发动机使用电子涡轮泄压阀,能够保证控制的更加精准,而水冷中冷器的使用则能让涡轮保持更适宜的工作温度,这都有利于涡轮工作效率的提升。

而集成式排气歧管,在当下也在变成主流,有了它,可以更好利用排气带动发动机的暖机速度,减少多余能量损耗,集成的结构也能带来轻量化方面的提升,与此同时对于NVH也有所帮助。

而在今年的重庆车展上,长安发布了蓝鲸iDD混合动力系统,这套系统包括了蓝鲸发动机、蓝鲸变速器、大容量电池控制系统等,它可以平台化应用于A级-C级所有车型。

蓝鲸iDD混合动力系统是一套高度集成的P2混动系统,搭载了一台1.5升涡轮增压发动机,该发动机搭载Agile高效敏捷燃烧系统、可变气门升程、可变截面电子涡轮增压、智能润滑系统等技术,并且采用了米勒循环技术,热效率未来达45%。

电机方面,采用IGBT双面冷却、S-winding绕组等技术,系统电驱动综合效率90%,电机控制器最高效率超过98.5%。

电控方面,蓝鲸iDD混动系统采用了智慧控制系统,可保证发动机、电驱变速器、电池协同工作在最优区域内,亏电状态节油效果超过40%。

蓝鲸电驱变速器具有响应速度快、效率高、系统可靠等特点,其电驱动综合效率达到90%、电机功率密度高达10kW/kg、电机控制器最高效率超过98.5%、液压系统压力60bar。

长城DHT混动/4N20发动机等

长城在去年7月发布了一套全新的动力总成,其主要分为发动机/变速箱两个部分,由其子公司蜂巢易创完成研究开发和生产,发动机被命名为4N20,分为高低功率版本,但对于该系列来说,燃油经济性还是最主要的诉求。

4N20发动机

在4N20发动机上,其同样采用了不少时下流行的技术,比如集成式的排气歧管,350bar高压喷射的缸内直喷系统,而通过对气道的全新设计,使其变得更加平直,提升了混合器在气缸内的滚流表现,此外优化了冷却表现,将水泵、节温器等改为电控,在提升控制精准度的同时,有利于发动机在更合适的工况下使用,优秀的温度管理系统可以避免工作过程中会产生大量的热量对发动机造成的伤害,使发动机温度始终保持在一个合适的区间,提升其工作效率。

当然,为了提高发动机的工作效率,降低摩擦也是不可或缺的,在发动机的工作过程中零部件运转时会发生摩擦损失,由于发动机属于机械结构的范畴,在快速运转的过程中出现零部件之间的摩擦在所难免,而摩擦会产生阻力,因此会导致发动机能量的损耗,而比如在活塞内部加入特殊涂层、正时系统、正时链条等等。

还于去年发布了柠檬平台DHT混动系统,其由发动机和两台电动机组成,具体原理有点类似本田i-MMD,总体可以实现EV、串联、并联三种模式,而在制动工况下能量回收将开启,有利于能量的高效利用。EV模式用来应对复杂的城市路况,在串联模式下,发动机运转发电带动电机驱动车轮前进,同样可以起到节油的作用;在并联模式下,发动机驱动车轮,两台电动机进行辅助,使得车辆性能进一步提升,提升驾驶乐趣,从而兼顾低高中速、以及城市频繁启停以及加速中动力充沛等多种工况的需求。

此外,在今年的上海车展还展出了代号为6Z30的全新3.0T V6发动机以及9AT/HAT变速箱系统,首次应用双喷射及双VGT(可变截面涡轮增压)技术,致力于走向高端化。

全新的2.0T稀燃预燃室发动机为混动专用,热效率可达到45%以上。发动机最大功率110kW,峰值扭矩240Nm。

比亚迪骁云发动机/DM-i等

相比燃油车,比亚迪在新能源车领域更加得心应手,其为新推出的DM-i系统推出骁云1.5L发动机,该发动机的最高热效率达到43%,那么是如何做到的呢?

骁云1.5L发动机居有高压缩比、增大冲程/缸径比、阿特金森循环、冷却EGR、降摩擦、优化冷却系统等特点,最高热效率为43%。

这款发动机没有采用传统发电机、空调压缩机、机械真空泵、机械水泵等,取消了皮带、链条等前端轮系,采用了更多的电控原件,控制更加精准的同时,进一步降低了损耗,提升了效率。

比如传统发动机采用了很多泵、皮带/链条等进行发动机的运转,而这需要损耗发动机的做功,而采用电控技术之后,水泵、真空泵及空调压缩机等部件都采用了电子控制,降低了摩擦造成的损失。

对曲轴、轴承、缸体、进气歧管、油底壳、正时罩盖、缸盖罩盖等零部件进行了特殊的优化设计,提升了发动机NVH属性,活塞连杆组件特殊涂层、曲轴组件轴径优化、低摩擦油封、可变量机油泵、低粘度机油等技术,摩擦损失较上代发动机减少了20%。

虽说对于这台骁云1.5L发动机进行了诸多优化以提升其热效率及燃效,但由于自然吸气发动机过于线性的输出特性,导致其低扭状态下的表现并不如涡轮增压突出,但如果以阿特金森发动机匹配电机组成混动系统,电机响应快、大扭矩输出、爆发力强的特点能够有效弥补其不足,从而提升整体的驾驶体验,因此骁云1.5L发动机作为专用于匹配混动系统的机型而存在。

的DM-i作为一个混动系统,是由电机、电池、变速箱等组成的一个平台,会使用E-CVT变速箱,官方宣称在动力电池电量不足情况下,百公里油耗也能达到3.8L,在满油满电状态下行驶里程可超过1000公里,其还采用了EHS电混系统,集成了双电机双电控的结构。

在DM-i混动系统的电机上,采用了具有扁线绕组的布置形式,相比传统绕组,所占体积更小,接触面积更广,可以有效减小电机的体积,提升功率密度,散热性能也更好,同时电磁噪音更低带来更好的NVH表现。

同时对于电机内部冷却形式进行了改进,直喷式转子油冷技术绕过水道直接冷却转子扁线绕组等等,使得电机可以在适宜的温度下长期工作,降低了热损耗以及可能出现的故障,提升了工作效率。

而单速减速器提高了传动效率,湿式属性确保了离合器的寿命和稳定性,而且可以在急加速时传递更高的扭矩,进一步提高系统性能降低能量损失。

奇瑞鲲鹏动力

奇瑞在今年上海国际车展发布了4.0全域动力架构,名为鲲鹏动力。它是由第四代发动机+DHT混动专用变速箱组成,即发动机+双电机的结构。

鲲鹏采用的是双电机驱动的混动架构,可以提供以电驱动为主的输出模式,在这套混动系统内,由电机承担主要角色,发动机在低负荷工况下为动力电池进行能源补给,通过两台功率相对较小的驱动电机,配合的FIO定点喷射油冷电机技术、TEM双电机动力分配技术,可根据负载大小,选择最佳电驱动源和挡位,提升驱动效率,以求替代单一大功率驱动电机的效果。

鲲鹏DHT可匹配大中型轿车、SUV车型,并且能够实现单/双电机驱动、增程、并联、发动机直驱、单/双电机制动能量回收、行车/驻车充电等9种工作模式。

基于双电机驱动的构型基础,DHT混动专用变速箱拥有11个组合挡位,运行中由控制系统实时计算最优工作挡位,NEDC工况电驱动平均效率大于90%,最高传动效率大于97.6%。

小结

我们上面列到的自主品牌核心技术发展的缩影,也只是其中的一小部分,并不能代表全部。

此外广汽传祺的矩浪动力、吉利“iNTEC”下的智擎系统及前不久刚不发的第二代混动系统GHS2.0等,也都是当下自主品牌技术发展中的佼佼者,在一定程度上具备了与同级别合资品牌一较高下的能力。

在当下这个讲求节能减排、低碳环保的时代,大马力、大排量的发动机似乎正在成为过去式,小排量的发动机无疑成为了香饽饽。

对于小排量发动机来说,中国品牌和国际品牌相比早已没有那么大的差距,甚至在很多方面实现了反超

自主品牌们这些年来广揽天下英豪,纷纷推出自己的核心技术品牌,我们上面所说长安、、广汽、等等,都是其中的典型代表。

就技术层级来说,在很多方面已经与国际接轨,除了更高压力的喷油嘴、缸内直喷技术、EGR废气再循环系统、集成式排气歧管、可变气门正时技术、小惯量涡轮等早已不再是国外专利。

而除了性能参数的提升之外,我们也可以看到他们在热效率以及追求燃油经济性方面的努力,比如更高效做功、多样的降低摩擦损耗以及轻量化等等,此外还照顾到了噪音、振动等NVH方面的表现。

科技是第一生产力,有了自己的核心技术才不会受别人的掣肘,在经历中国汽车工业初期的艰难发展以及受制于人之后,除了在新能源领域已经出现的弯道超车之外,中国汽车工业在传统燃油车的核心领域也已经有了大幅追赶的态势。

红旗V8发动机试制成功

虽然小排量发动机已然成为主流,但在电气化时代全面到来之前,直列6缸、V型6缸/8缸甚至于12缸,仍然代表了厂家对于不同级别发动机的技术背书及顶尖的研发实力,这也是车企实力以及地位的最好展现。

而对于自主品牌来说,此前纵然也会推出一些定位于中高端车型,但更多的是直接的拿来主义,自身在研发顶尖发动机方面实力欠缺,而如今随着红旗V8发动机、3.0T V6发动机的陆续推出,可以看出在技术累积方面确实有了长足的进步,值得让我们感到欣慰。

可喜的是,不仅仅是传统动力,在混合动力方面,特别是插电式混合动力,自主品牌车型也实现了快速的技术提升,由于采用电机等所带来的驱动方面的优势,在选择发动机匹配时往往更加得心应手,即可以以电机弥补涡轮迟滞的不足,同样也可以选择更加线性平顺、相比同排量而言油耗更低的自吸发动机,提升其低扭状态下的动力输出表现,种种方式都与混动模式节油、加速好、适用拥堵工况的初衷不谋而合。

随着此前《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的发布,中国未来汽车技术路线看上去会更加清晰一些,不单单只是发展新能源汽车尤其是纯电动汽车,节能车的地位被提高

除了燃油车在未来较长一段时间仍将占据主要地位外,未来油电混动、插电混动、纯电甚至氢燃料电池等出现共存的态势,因此我们可以看到,各家车企除了对于纯电技术的研发之外,在传统能源领域也进行了更多的革新,加入了更多的变化,从而更好地迎合时代变革的需求,这也是我们所希望看到的。

责任编辑: 王忆斐

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