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。
EV速读|知豆获世界制造厂识别代号;宁德时代2017动力电池销12GWh;威马汽车欲赴美IPO
1、兰州知豆等三家新能源车企获世界制造厂识别代号
3月12日,中机中心公布世界制造厂识别代号(WMI)(第六十六批),其中深圳市德塔电动汽车科技有限公司、兰州知豆电动汽车有限公司、重庆快星新能源汽车有限公司三家新能源车企获准车辆生产企业世界制造厂识别代号。另外,为杭州西湖比亚迪新能源汽车有限公司、杭州长江乘用车有限公司等预留了车辆生产企业世界制造厂识别代号。
来源:第一电动网
2、宁德时代冲刺IPO:2017年动力电池销量12GWh,跃居全球第一
2017年11月,独角兽宁德时代递交了招股说明书,3月12日,公司更新了招股说明书,尤其是对2017年的年报信息进行了披露。新版招股书显示,2017年宁德时代实现营业收入199.97亿元,同比增长逾34%;实现净利润39.72亿元,同比增长31.4%。动力电池出货量高达12GWh,稳居全球第一。
来源:国君电新、公司深读
3、威马汽车CEO沈晖:威马对在美IPO持开放态度,但尚未交出时间表
3月12日,威马汽车CEO沈晖在接受访问时表示,威马对在美国上市持开放态度,并透露威马内部有团队正在研究美国、香港、中国大陆IPO的相关建议。不过,沈晖并没有提出确切的上市时间。
来源:彭博社
4、首款车3月发布,小康股份增资SF Motors
3月10日,小康股份发布公告称,拟对公司全资子公司SF Motors增资3000万美元,增资完成后,SF Motors的资本金为2亿美元。3月28日,SF Motors将在其硅谷总部的活动上推出首款车型,定位纯电动SUV。
5、特斯拉超级充电站悄然涨价:涨幅20%-40%
近日,特斯拉悄然提高了快速充电站的充电单价,平均价格的上涨幅度大概在20%-40%之间,具体视地方而定。比如在加利福尼亚州,那里每kWh的充电价格将从原先的20美分升至26美分;在俄勒冈州上涨一倍,从原先的12美分升至24美元;纽约州上涨5美元,未来充电单价24美元。新款Model S和Model X车主将继续享用每年400kWh的免费充电额,但Model 3则没有。
来源:cnBeta
6、总投资295亿元,吉利汽车项目群在杭州正式动工
3月12日上午,吉利汽车项目群在杭州湾新区破土动工,包括吉利汽车研发中心二期、三期项目,纯电动车、高端新能源整车制造以及企业大学项目等,总投资295亿元。其中,吉利汽车研发中心二期、三期项目,总投资70亿元,将建设全球领先的安全碰撞试验室、环境风洞实验室及动力新能源实验中心等,预计引进研发人才约5000人。
7、总投资100亿元,中交新能源汽车产业园项目落户霸州
3月12日,中国交通建设集团股份有限公司与霸州市政府签署协议,在霸州市建设以生产氢燃料电池为主的新能源汽车产业基地,项目计划总投资100亿元。该项目先期启动新能源汽车主机厂,占地约1000亩,计划分两期建设,一期于2019年年底前建成,年产客车10000辆,二期建成后客车总产量达20000辆,年产值预计达350亿元。
来源:河北新闻网
8、日本拟2030年燃料电池车达80万,推进氢气站建设
据外媒报道,日本将大力发展燃料电池汽车,计划在2030年之前燃料电池汽车保有量达到80万辆。丰田FCV及MIRAI 的总设计师田中义和证实了这一观点,他表示,丰田将大力发展氢燃料电池汽车。
来源:汽车日报
世界五百强企业,坚持自主技术研发,比亚迪励志逆袭史
近几年,我国汽车市场有许多自主品牌逐渐做大做强,而在众多自主品牌里,比亚迪算是一个十分励志的车企。许多年之前,比亚迪在汽车行业根本排不上名,是一个默默无闻的小角色,然而如今它在我国电动汽车领域的地位已经是很难被撼动了。就在今年发布的世界500强企业名单中,我们也看到了比亚迪的身影。
我国的汽车行业一直都有着“七月魔咒”的传言,在这一月份我国汽车市场的销量较为低迷,并且多个汽车企业旗下车型的销量都呈现下滑的趋势。然而今年七月,比亚迪却打破了这一魔咒,其旗下的车型在这一月份售出了超过15万辆,这一好成绩是其它车企所望尘莫及的。今年七月比亚迪旗下汽车的销量与去年同月份相比提升了180%,与今年6月份相比也有21%的提升。而比亚迪旗下的各大车型中,宋系列车型的销量将近4万台,位于该品牌各大车型效率榜首,这款车自面世至今也已经售出了超过130万台。
自从1995年比亚迪品牌成立,到如今比亚迪跻身世界500强企业,已有27年的历史。据我所知,比亚迪也是中国最早一批踏入新能源汽车领域的车企,这么多年来,比亚迪企业始终坚持独立创新,并且进行自主研发。在新能源汽车的电池领域、电机领域以及电控领域甚至包括车规级芯片都拥有自己独立的核心技术,这一成就也是许多车企都难以超越的。就在今年,比亚迪又做出了一项重要决定,它将停止燃油车整车的生产,这一敢为天下先的行为也赢得了一众敬畏。
说起比亚迪我们便不得不提到这一企业的灵魂人物:王传福。1995年王传福放弃在研究院的工作,决定跟随时代浪潮下海经商,并且在获得250万元的投资之后,来到深圳注册了比亚迪实业,从此以后便开启了比亚迪品牌的打拼之路。
大家都知道比亚迪在初期只是一个电池制造厂。1995年它凭借着低廉实惠的价格和优越的产品品质,获得了当时台湾最大的无绳电话制造商的订单。
1997年比亚迪飞速成长,已然从一个小企业成为了一个年销量将近1亿的中型企业。
2000年,比亚迪凭借着优秀的实力获得了大厂摩托罗拉的订单。
2002年,比亚迪在香港正式上市,凭借其技术获得了当时手机大鳄诺基亚的电池订单。
同年的7月份比亚迪将北京吉普的吉驰模具厂收入麾下,这也是它首次与汽车行业产生联系。
2003年比亚迪发力正式地踏入了汽车行业,收购了秦川汽车,成为了中国第二家民营轿车生产企业。当时人们对比亚迪的跨界完全不理解,并且不看好它,而比亚迪却顶住了这份压力,砥砺前行,最终做到了今天的位置。2003年也是比亚迪企业的重大转折元年。
2005年,比亚迪F3和大家见面了。这一款车也是真正意义上的比亚迪生首款车型。这款车的外观设计考究,内部空间也可圈可点,最重要的是它的价格友好,所以一经上市便受到了广大用户的喜爱与好评。
在之后的几年里,比亚迪专心经营,刻苦研发,并且于2007年正式上市了比亚迪F6,也获得了较为优越的销售成绩。
目前比亚迪的技术库里的刀片电池风头正盛,这一核心技术也让比亚迪的众多车型可以在不同的价位区间都获得非常喜人的成绩。而到目前为止,比亚迪收到的最多的客户投诉也不是因为技术或者是旗下车型的质量问题,而是提车的等待时间过长,引起了客户的不满,这一现象也从侧面表现出了广大用户对比亚迪旗下产品的期待与认可。
最近几年,由于全球性的资源紧缺问题越来越严重,我国也相应推出了各种有利于新能源汽车发展的政策。而比亚迪作为新能源汽车中的佼佼者,也从中获利了不少,这也让我们不得不感叹,比亚迪的先见之明。
纵观比亚迪的发展史,就像看了一篇底层小人物一路逆袭的爽文。它从一个只有20人规模的小公司,一步一步走向了如今的世界500强名单,其中的各种艰辛只有它们自己知道。但好在它们终于成功了,旗下的各种新能源汽车也获得了广大用户的青睐。如果能始终保持着这样一颗追梦赤子心,那么比亚迪的前途定是不可限量的。