浅谈科技尖子生，看看比亚迪的创新“心脏”——发动机

文/秦叔宝

说起我国的自主一线品牌，比亚迪算得上新能源汽车行业中的佼佼者了。2022上半年，比亚迪超特斯拉成全球新能源车销冠。它能够做到新能源汽车领军者的最根本原因就是它自主研发能力强悍，科技创新能力持续，创新的重难点就包括发动机，换句话说比亚迪的硕果来源于一台小小的发动机。

一、背景

比亚迪成立于1995年，2003年进入汽车行业，经过20多年的发展，比亚迪已经成长为全球新能源汽车领域的龙头车企，动力电池装机量居国内第二位，仅次于宁德时代。

2006年，国内汽车市场竞争发展到白热化阶段，比亚迪F3（燃油车）的销量一路领先，在各汽车品牌当中位列第1，为比亚迪的汽车之路打下基础。同年，比亚迪的首款搭载磷酸铁电池的F3e电动车研发成功，但由于国家政策和充电设施并不充分，F3e电动车只能放弃上市，但比亚迪没有放弃对新能源汽车的研发，迅速的开始投入到第1代混动技术以及S6DM的预研项目。

二、产品矩阵

比亚迪的发动机技术经历了从无到有的一个过程，比亚迪汽车最开始是是采用三菱的发动机，虽然三菱发动机性能不错，但后来比亚迪坚持自主研发，比如发展出了BYD371QA（1.0L）、BYD473QB （1.5L）、BYD473QD（1.5L）系列、BYD473QE（1.5L）系列、BYD483QA（1.8L）、BYD483QB（2.0L）、BYD488QA（2.4L）、BYD471ZQA（1.2T）、BYD476ZQA(1.5T)等等一系列自主发动机。

现在，比亚迪公布了最新发动机主要分为两个系列，一大类是高功率，一大类是高效率，1.5T与2.0T都有两款。这两款对应的车型，这里预测1.5T高功率发动机面向DM-p（性能版）的秦与宋，而1.5T高效率发动机主要面向于DM-i（节能版）的秦与宋车型。当时2.0T的高功率与高效率发动机自然对应汉与唐车型，分别对应汉与唐的DM-p与DM-i车型。

三、发动机结构解读

今天我们重点了解1.5T高功率发动机。汉DM-i搭载的是1.5T涡轮增压引擎（编号BYD476ZQC）。最大功率提升到102kW，最大扭矩为231Nm。副引擎主要是发电用的，效率比功率更重要。1.5T涡轮增压引擎用到可变截面涡轮增压/缸内直喷 /VVT/米勒循环/超低摩擦等技术。

甚至它把皮带轮也取消了，空调压缩机、水泵等附件都采用了单独的电驱动。特别是可变截面涡轮增压是亮点。除此之外变速箱也是全新的，比亚迪称之为EHS电混系统，结构上与本田i-MMD几乎一样。

四、发动机技术亮点

1、米勒循环

1.5T涡轮增压引擎支持米勒循环，改变了进气门关闭时刻,从而改变了发动机的实际压缩比。发动机压缩比和膨胀比分离,增大了膨胀功,并有效抑制发动机爆震。米勒循环不仅能够抑制发动机爆震还能降低 NOx排放，而且减小了发动机的泵气损失,实现提高几何压缩比以达到改善天然气发动机经济性的目的。

2、集成排气歧管式汽缸盖

比亚迪采用集成排气歧管式汽缸盖，一能缩短预热时间，二能减轻发动机重量和车辆重心。将排气歧管集成到气缸盖中,可使发动机重量减轻约3000-5000克,并相应降低整车重心。三能减少涡轮迟滞。

3、双流道涡轮增压器

双流道涡轮增压器相比起普通的单流道涡轮增压器的增压系数更强，动力输出和发动机的热效率上自然要更高一点；还能更高效地回收废气中的能量，降低寄生性反向损失，改善低发动机转速下的响应速度、低扭输出和排放问题。

五、口碑评价如何？

搭载1.5T涡轮增压引擎的汉DM-i是25万-35万新能源评分总榜的第六名，懂车分4.05分，受到众多用户喜爱，比亚迪更是已经是进入日本的汽车制造商了，成为国内外闻名的汽车制造商。发动机是心脏，创新是命脉，比亚迪不断取得进步，自主品牌展现出一片光明的未来。

告别燃油车的比亚迪为何与柴油发动机生产制造商牵手？

作为全球首家放弃纯燃油汽车生产及销售的车企，比亚迪（002594.SZ）近日竟然和我国最大的柴油发动机生产制造商走在一起。

根据潍柴动力（000338.SZ）官微，5月12日，潍柴动力与比亚迪在深圳达成战略合作，潍柴动力执行总裁王德成与比亚迪集团副总裁何龙代表双方签署战略合作协议，而潍柴动力董事长、CEO谭旭光与比亚迪董事长兼总裁王传福也出席活动并见签。

虽然签约地在深圳，但合作项目的落地则在山东。根据合作协议，双方拟利用各自优势在新能源领域建立更加全面的、深度的战略合作关系，在山东合资生产动力电池，建设动力电池研发制造基地，推动我国新能源商用车产业化发展。

潍柴动力是我国最大的柴油发动机生产制造商。不过，除了柴油发动机业务之外，潍柴动力从2010年开始陆续投资40亿元布局新能源业务，特别是在燃料电池方面，战略重组了加拿大巴拉德氢燃料电池、英国锡里斯固态氧化物燃料电池、瑞士飞速空压机，研制出全国首台氢内燃机重卡，全面布局纯电动、混合动力、氢燃料电池三个技术路线。

今年4月，谭旭光曾到潍柴新能源动力科技有限公司动力电池PACK工厂，与科技工作者围绕动力电池（液态锂电池、固态锂电池）、氢燃料电池、固体氧化物燃料电池（SOFC）进行了深入交流。当时，谭旭光表示，要统筹推进动力电池、氢燃料电池、固体氧化物燃料电池（SOFC）等前沿科技研究与工程技术落地。

而比亚迪近年来先后推出了“刀片电池”“DM-i超级混动” “CTB电池车身一体化”“DM-p王者混动”等技术，针对纯电动汽车领域以及插混汽车领域痛点出击，进一步解决性能与效能之间的矛盾。去年4月，比亚迪已正式宣布停止纯燃油车的生产和销售，成为100%生产和销售新能源车的企业，并因此助推销量节节攀升，去年以186万辆的电动车销量超过特斯拉而拿下全球新能源汽车销量冠军。今年前4个月，比亚迪累计销售新能源汽车76.24万辆，同比增长约94.3%，今年新能源车销售目标则是300万辆以上。

这次比亚迪与潍柴动力牵手合作，明显不是在柴油发动机业务上的合作，而是双方拟合资生产动力电池。目前，潍柴动力和比亚迪均在山东布局了新能源业务。其中，潍柴动力已在山东潍坊建有新能源发动机基地；比亚迪在济南布局了动力电池、芯片以及整车工厂，这些被认为是双方在山东开展战略合作的产业基础。

至于这次与潍柴动力牵手是基于哪些方面的考虑，比亚迪方面在截至第一财经记者发稿时尚未回复。

中国造出了全球热效率最高的发动机，难怪这个车企世界第四

比亚迪近期的股票市值飙升，涨幅超过300%，成为全球市值第四，中国第一的车企。这主要是它在新能源方面有着很大的领先优势，但也不意味着放弃了燃油车市场。

在近日，比亚迪就对外发布了一款全新的发动机——骁云-插混专用1.5L高效发动机。当然，这是比亚迪DM-i超级混动技术的核心部件之一，也即是说，这款动力未来还是归入新能源领域，但同样可以竞争燃油车。比亚迪的愿景是全面布局新能源汽车矩阵，收复燃油车市场失地。

下面就由我来解读这个DM-i超级混动技术的……1.5L发动机部分。文章可能会有些枯燥，我将尽量讲得通俗一些，或者，你也可以跳着读。

DM-i为省油而生

我们先来理一下关系。在比亚迪的DM（即双模）插电混合动力系统中是有细分的，包含DM-p和DM-i。

DM-p是强劲版，“p”即powerful，动力更强，满足追求更好驾驶体验的用户，而实际上，比亚迪的主要DM车型就是DM-p。

如今，在DM-p定义“绝对性能”之后，比亚迪再进一步，推出主打“超低油耗”的DM-i混动技术。DM-i可理解为经济版，“i”即intelligent，智慧节能高效，满足追求更低行车油耗的用户。DM-i是在基本保持DM-P架构不变的情况下开发的，因此成本的影响不会太大。

DM-i超级混动技术可分为三部分，发动机、变速箱及电池，官方称后两者将会在“第二季”、“第三季”对外发布，这次只针对骁云1.5L高效发动机。

全球量产最高：热效率43%

骁云-插混专用1.5L发动机专为DM-i超级混动技术打造，开发它的最大目标是追求超低油耗，而提高热效率是这台插电式混合动力专用发动机的首要任务。

官方宣称，这台发动机热效率达到43%，是全球热效率最高的量产汽油发动机，甚至打破丰田保持的量产最高纪录（41%）。

这样的数据的确非常吓人，毕竟现在主流发动机热效率大约在35%的水平，已经量产的能超过40%也仅有丰田、本田。而在自主方面，最高热效率的是广汽的2.0ATK混合动力发动机（42.1%），不过这款发动机还未量产。

【现场发动机仅为展示模型】

当然，达到最高43%热效率的骁云1.5L发动机也同样未大规模量产，但据现场比亚迪工程师陆国祥讲，这台发动机在大多数工况下也能达到40%以上的水平，这已经是国内外一流的了。

直白点说，即使43%有一丢丢“理想主义”的话，现实的40%以上也是相当厉害的了。

啥是热效率？

说了这么多“热效率”，什么是热效率？它是指发动机有效功率的热当量与单位时间所消耗燃料的含热量的比值，也即是燃料中有多大的比例被有效利用，常用以评定发动机的经济性。

43%就是骁云1.5L发动机的最高热效率，但你不要对它有误解，这并不是一个恒定的数值，而是一个峰值，是在各种条件都达到完美时取得的成绩。举个例子，世界100米最好记录是博尔特创造的9秒58，这是在他状态最佳时拿到的，他也只能仅有一次达到这个顶峰。但至少他的水平在这里，跑在10秒内还是可以多次达到的。比亚迪的这个“43%”就是博尔特的“9秒58”。

因此，不能完全说最高热效率出色的就一定最省油，还要看它高效区间大不大。当然，最高热效率出色的，至少整体的燃油经济性都不会差到哪里去。

怎么做到的？

这么高的热效率是如何达到的呢？我们先来看看这款发动机。

骁云1.5L发动机代号472QA，为四缸自然吸气阿特金森发动机，压缩比高达15.5，最大功率81kW（110Ps），峰值扭矩135Nm。官方称，亏电状态下油耗也能达到4/100km以内，且满足国六B排放标准。

这款472QA的动力参数和秦搭载的代号为473QF的1.5L发动机非常接近，应该就是基于该发动机升级打造的。看这样的参数，性能并不算突出，确实以省油为第一要义。但也要了解插电式混动车是以电机驱动为主，追求省油的话，发动机可以只做辅助作用。

要想省油提高经济性，勇攀热效率高峰，就要减少不必要的热损失。包含不完全燃烧、排气损失、冷却损失、泵气损失、摩擦损失等等。比亚迪大致用6项技术来应对这些热损失。

·提高压缩比

【图片来自网络】

压缩比是发动机混合气体被压缩的程度，即是压缩前的气缸总容积（V1）与压缩后的气缸容积（V2）之比。

更高的压缩比可以让汽油和空气更充分混合，混合气温度更高，燃烧瞬间爆发的能量更大，发动机有用功增加，热效率上升。现在一般压缩比是11-13，而为了压榨发动机，比亚迪把压缩比提高到15.5，甚至比近期刚上市的马自达压燃版（15）还高，几乎是汽油机的极限。值得一提的是，这款发动机仅需要92号汽油，而马自达压燃版却需要95号汽油。

但提高压缩比也会带来爆震的问题，因此得做一些技术来解决，如提高EGR率，我们下面再说。

·增大冲程/缸径比值

比亚迪重新调整了活塞的冲程和缸径比例，增大行程，减小缸径，提高滚流效应，做功时间更长，燃烧效果更好。

·使用阿特金森循环

阿特金森循环的作用是实现膨胀比大于压缩比，它一般和混动车型联系在一起，例如丰田双擎。但随着时代的发展，它已经不是利用复杂的物理机械结构来达成的了，而是利用配气相位的控制就可以了，一定程度可以看成是米勒循环。

比亚迪通过进气侧VVT可变气门正时机构在压缩行程时进气门晚关，让缸内一部分混合气被挤压回进气管，实现做功行程大于压缩行程，也即是膨胀比大于压缩比。这样燃料的能量利用率更高，有效地提高发动机热效率，油耗自然也有所降低。

不过，阿特金森循环会有一个天生的短板，低扭不佳。但我们知道，混动车型，发动机在中高扭矩才是起大作用的时候，低扭时电机驱动会解决这个麻烦。这也是阿特金森循环多应用在混动车型，而不应用在纯燃油车型上的一个原因。

现场的工程师讲，骁云1.5L发动机的高效转速在2000-3000的区间，这已经是相对偏高的转速，低速时将由电机驱动，保证各自都在最合理的工作区间。

·冷却EGR

EGR并不算新技术，在国外很多汽油发动机都有应用，比亚迪在之前算是比较早应用的中国品牌。它的主要作用是降低排放、降低油耗、减少爆震。

EGR（Exhaust Gas Re-circulation）即废气再循环系统，它把发动机排出的部分废气再送回到进气歧管，与新鲜混合气一起进入气缸，参与二次燃烧。废气再次循环流入到进气管，再次在气缸内燃烧，能降低燃烧的温度，散热损失也降低了，同时也会减少高压缩比带来的爆震倾向。

更高的EGR率，既能让燃烧更充分，也能让排放更清洁，提升节能减排效率。比亚迪创新在进气管使用了EGR预混室，也即是那个大大的隆起，主要也是为了提高EGR率，把废气冷却到100度，形成更好的降温效果。

此外，在冷却系统上，比亚迪也做了优化。一般发动机缸体和缸盖都是一体冷却，而这里却创新性地使用了分体冷却。缸体和缸盖在工作时温度并不同，通过电子双节温器两套水循环来完成更佳的冷却，提高热效率。

·降低摩擦

摩擦导致的热损失不算大，但比亚迪也应用了一些常见技术来抑制它。例如应用低活塞环组弹力气门驱动、低摩擦油封、0W-20低粘度机油等等。这都能一定程度降低摩擦，提高热效率。

·附件电器化，取消轮系

骁云1.5L发动机还有一个比较创新的就是“做减法”，取消了前端轮系，把传统发电机、机械空调压缩机、机械真空泵、机械水泵等这些通过皮带轮带动的部件统统去掉。少了这些轮系做功的损耗，自然就提升了热效率。

但问题来了，没了这些部件，它的功能岂不是也跟着没了？前面说了，这将是一个插电式混动系统，它利用附件电器化，用电带动即可。

此外，这台发动机并没有采用主流的缸内直喷，而是采用比较传统的歧管喷射。这对于倾向省油低成本，不倾向性能的发动机来说并没有什么不好，同样是“做减法”的表现。

总之，骁云1.5L发动机通过提高压缩比、增大冲程/缸径比值、使用阿特金森循环、冷却EGR、分体冷却、降低摩擦、附件电器化，取消轮系、优化控制系统等等具体方式来达到更大的热效率，以期望得到更低的油耗表现。这些技术都不算新鲜，但多管齐下，整体的节油效果还是不错的。

“太长不读版”

关于骁云1.5L发动机的信息基本已经透露完毕。但是对很多普通消费者来说，并不需要了解这么深入而枯燥的原理，好比买一台冰箱知道它能不能制冷就行，而不需要知道是如何制冷的。

下面我就以QA问答的形式，把关于这台发动机对消费者最直观有用的信息呈现出来。

-这是一台什么发动机？

-1.5升排量的自然吸气，并非涡轮增压发动机，是比亚迪双模混动系统的一部分。

-相比上一代发动机，这个新发动机成本是高了还是低了？

-减少了涡轮增压器，使用更传统的歧管喷射之后，节省了千元级的成本，但是因为用多了上面提到的多项技术，实际上，总成本比上一代是增加了一些的。

-它有什么亮点？

-油耗超低，成本也不高，但性能不强，适合于经济型车。

-最大的宣传点是啥？

-热效率43%，全球量产最高，注意是量产车（意思是会有大规模生产，小批量的不算）。厂家宣称，大多数工况下能也能达到40%以上，已经很厉害了。

-加几号汽油？

-92号即可，但厂家也“疯狂”暗示，能加95效果肯定更好。反正，加92号肯定没毛病，而加95号对车更好，但是花的钱不是更多了吗？看个人取舍。

-未来会应用在哪些比亚迪新车上？

-从厂家对标的凌派、轩逸的价位看，以及比亚迪的新车规划和曝光的新车信息上，有可能应用在还没见过的王朝系列的秦PLUS和宋家族上。

-大概多久能上市？

-预计明年上半年。

总结

很多人看到全球量产最高43%热效率会觉得比亚迪这是在吹嘘，博眼球。但这是一家非常实在的新能源汽车制造厂，也确实拥有很多行业领先的技术，例如，刀片电池、IGBT芯片、模块化e平台、DM混动系统、智能网联DiLink等等。相信这次也是一次真真切切的技术优化得到的成果，并非是为了哗众取宠。

【秦PLUS】

在会上，比亚迪的李云飞副总经理不少于三次强调，这款发动机并非是为了炫技，而是为省油而生，为市场而生，就是为了降低油耗、降低成本，让消费者购车门槛得以降低，同时买到更具性价比的产品。

从这个方向看，能不能达到43%热效率并不是太重要。对消费者来说，将会有一款省油、低成本、品牌可靠的产品即将诞生，这才是最重要的。