奇瑞怎样做出中国品牌最高热效率发动机

2022-01-04 14:15:07 作者:问答叫兽

去年年底圣诞节前,丰田带来了一台热效率高达41%的2ZR-FXE发动机,创下了量产发动机自身保持最高热效率的新纪录。在国际车企轮番刷新纪录的同时,中国品牌也在迎头赶上。近日,奇瑞宣布将在Tiggo 7上搭载代号为SQRE4T15B的4缸汽油发动机,热效率超过37%,成为中国品牌发动机中的热效率冠军。那么,奇瑞是怎么做到的呢?

■高热效率有什么好处?

众所周知,发动机的工作原理可以概括为燃烧化学燃料产生高温高压推动活塞向下,从而带动曲轴旋转做功。然而,在做功的过程中,热能的损失是不可避免的,也是降低效率的因素之一。目前,在大多数发动机中,只有不到一半的燃料能够真正转化为机械能加以利用,这个转化率也被称为热效率。其实对于普通消费者来说,可以理解为比例越高,发动机越强,油耗和排放越低。以全球量产热效率最高的丰田A25A-FKS为例。从数据来看,这款丰田发动机的扭矩值虽然略低于马自达SKYACTIV创驰蓝天系列发动机,但动力领先性却极其明显。此外,仅通过数值对比,丰田的2.5L四缸发动机已经优于多年前宝马奔驰的同类排量发动机。

了解了提高热效率的好处,我们来看看奇瑞是如何达到37.1%的热效率的。首先,这款代号为E4T15B的发动机是基于Tiggo 7已经上市的代号为E4T15的1.5T发动机。工程师的优化方法可以概括为三个方面,即改善燃烧系统、冷却系统和减少摩擦。

■优化燃烧系统

汽油的热效率与空气体与汽油的混合效果密切相关,因此改善燃烧系统实际上包括优化进气系统和汽油喷射。进气控制方面,奇瑞和供应商霍尼韦尔对涡轮增压器内部结构进行了优化。

由于采用了低惯量涡轮增压器,E4T15B发动机的峰值扭矩相比E4T15发动机有所前移,扭矩输出平台也从2000 rpm变为4000 rpm,再变为1750 rpm变为4000 rpm。

优化后的涡轮增压器不仅降低了摩擦阻力和能量损失,还通过重新设计叶片提高了涡轮增压器的效率。因此,它可以帮助发动机吸入更多的新鲜空空气,即增加每个工作循环的进气量。此外,通过控制正时系统,该发动机还可以降低燃烧室温度,并通过在低速范围内“扫气”来抑制爆震。

喷油方面,E4T15B发动机的喷油嘴增加了一倍油孔,汽油雾化效果更好。值得一提的是,目前这两款发动机还在使用歧管喷射。未来奇瑞第三代发动机采用缸内直喷技术后,油气混合效果将更加出色,热效率将持续提升空。

■改进冷却系统

对于发动机来说,能否保证合理的进气温度是影响燃油效率的重要原因,而对于涡轮增压发动机来说,进气冷却系统是最重要的一个。在这台发动机上,工程师用水冷中冷器取代了以前的风冷中冷器,并采用了集成在进气歧管上的设计。

水冷中冷器的交换介质是液体,在风冷中冷器中比空气体具有更高的热容量,因此具有更好的换热性能。体现在实践中,对温度控制比较好。另一方面,E4T15B发动机还采用了电子水泵,使得冷却液流量控制更加精准,进气温度更加稳定,也有助于提高热效率。

遗憾的是,除了本次活动中涡轮增压器轴承的优化外,奇瑞没有给出该发动机其他减摩技术的更详细信息。相关信息将在一个月后举行的上海车展上公开。

全文摘要:

随着中国品牌与国际知名供应商合作的不断深入,曾经的短板发动机正在逐渐被补齐。产品的稳定性在逐渐追赶国际主流水平的同时,也在追赶新技术。正是通过与博世、法雷奥、霍尼韦尔的合作研发,奇瑞通过降低摩擦、优化燃烧和冷却系统,将发动机热效率提升至37.1%。目前这个引擎发布的信息还是非常有限的。该负责人表示,将在4月份的上海车展上带来更详细的信息,我们将继续关注。

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