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43%热效率创纪录,比亚迪全新DM-i平台妥协性能换节能_发动机

admin 汽车新闻 2020-11-18 02:08:48 5 0
原标题:43%热效率创纪录,比亚迪全新DM-i平台妥协性能换节能

43%热效率创纪录,比亚迪全新DM-i平台妥协性能换节能_发动机

对于熟悉汽车领域的朋友而言,站在2020这一时间节点,想必电动化的大趋势早已成为了大家心中不争的事实,而统治了汽车领域整整一个世代的发动机,也渐渐失去了头顶的光环。不过,时代的变迁往往孕育着新的机会,当纯电动“关上大门”,插电混动技术也为发动机打开了“一扇新的窗”。如何优化设计,进而与电驱部分组成更加高效的动力系统即成为了发动机发展的“新方向”。

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作为自主品牌中较早涉足新能源领域的品牌,比亚迪早在今年年初就对外透露了即将推出DM-i插混技术平台的消息。相对于当前其主销车型中应用的DM-p(Powerful—强劲性能)技术平台,DM-i(intelligent—智慧高效)技术平台更加偏向于节能减排。而当前已近年末,比亚迪终于正式揭开了DM-i平台的面纱,并详细解析了作为DM-i技术平台的核心之一的“骁云-插混专用1.5L高效发动机”。

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如你我所知,优秀的答案往往只需要在开篇抛出一个亮眼的观点,考官的手里的分数就已拿到了大半。放到比亚迪的答卷上,“43%的最高热效率”便是开篇时的得分句。而比亚迪究竟通过了怎样的技术突破才实现了全球最高热效率量产汽油发动机这一成绩,我们这就来解析一番。

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阿特金森循环结合高压缩比,奠定节能基础

首先,在内燃机领域,提到优化热效率,业界通行的首要方式就是应用阿特金森循环与高压缩比,比亚迪的这部发动机也不例外。

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具体来看,四冲程发动机的工作过程分为四个部分,分别是进气、压缩、做功和排气。而阿特金森循环就是通过延长进气门的开启时间,从而使得处于压缩行程中的气缸再次排出一部分气体,实现压缩行程小于做功行程,提升热效率。

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由于阿特金森循环发动机在低转速时的扭矩表现并不理想,在以往的纯燃油车型中往往难以彻底应用。但在插混车型中,电机响应快、扭矩大的特性恰好弥补了阿特金森循环发动机的劣势,实现了整体的效率提升。

与此同时,比亚迪的插混专用发动机也应用了更高的压缩比。当压缩比较高时,混合气体被压缩后也会达到更高的温度,从而使混合气被点燃后更快完成燃烧,进而释放出更多能量,实现热效率的提升。

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应用电器化设计,取消轮系降摩擦

除了提升发动机本身的做功输出,我们还可以通过减少发动机的动力损失来提高热效率。而在诸多损耗动力的部分中,摩擦损耗占据了重要的比例。

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在传统发动机上,往往有诸多附件需要通过轮系来从发动机上直接获取动力。而得益于电器化的设计,比亚迪应用了电驱水泵、电动真空泵以及电动空调压缩机,从而取消了对应的前端轮系,避免了无谓的摩擦损失。

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此外,比亚迪还应用了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,使得这部最新发动机的摩擦损失较上代发动机减少了20%。

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废气冷却再循环,降低油耗与排放

在我们的话语体系内,节能和减排这两个概念往往一起出现,EGR废气再循环系统便最早便是因减少排放而生。

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通过将冷却后的比热容更大的废气输送回缸内,EGR系统可以降低发动机缸内的燃烧温度,从而一定程度上规避部分高温下的化学反应,减少污染物生成。但与此同时,EGR的降温作用也减少了发动机通过加大喷油量为缸内降温的工况,并且还能让发动机实现更高的压缩比,恰好也提升了热效率。

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而更重要的是,EGR系统将一部分废气重新输送到进气系统的过程也在一定程度上提升了发动机进气压力,与经过了抛光处理的进气道一同减少了泵气损失,进而实现了发动机热效率的提升。

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分体冷却热管理,智能控温更高效

当然,发动机的温度也是影响燃烧效率的重要因素。当温度过低时,发动机就必须通过自身的工作来提升温度,而在发动机的温度达到最佳工作温度前,其升温过程中的燃烧始终是效率偏低的。而在发动机温度过高时,诱发的爆震轻则影响燃烧做功,重则直接损坏活塞连杆机构。

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比亚迪的这款最新发动机应用了分体冷却热管理系统,缸盖与缸体分别都有着各自独立的冷却水道,缸体内还应用了水套插片技术。通过智能算法,系统能够自动调节冷却回路,从而尽可能将发动机温度维持在最佳工作区间,提升热效率。

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举例而言,当冬天冷车启动时,这套系统可以使冷却液零流动,从而快速升温;而当缸盖温度较高时,系统可以单独进行缸盖冷却循环,不影响缸体的温度;如果温度继续升高,系统还可以根据升温程度进行小循环或大循环,避免发动机高温爆震。

其实,除了上述的几个主要方面,比亚迪还在这款最新发动机上应用了高能点火、充纳气门等细节优化,从点点滴滴处积累,最终才实现了最高43%热效率的亮眼成绩。

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总体而言,无论考虑到宏观的政策环境还是车辆智能网联化的需求,亦或从产品本身的性能出发,在更长远的角度来看,新能源车型都必然会占据更多的市场份额。而放眼当下,由于充电基础设施的分布与车辆使用环境的限制,对于许多消费者而言,纯电动车型的使用还面临着诸多不便。因此,插电混动车型或将成为未来新车市场的重要增长点。

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此时,比亚迪在插混技术上再次发力,在现有DM-p技术平台的基础上推出了符合更多消费者日常所需的DM-i技术平台,或许不失为一次目光敏锐的抢先站位。毕竟,在合资与豪华品牌垄断了中高端燃油车市场的环境下,凭借新能源产品突围,很大程度上已经成为了自主车企实现品牌向上难得机会。而在未来,包括比亚迪在内的自主品牌究竟能否抓住这一机遇,汽车头条APP也将持续关注。

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