相信很多人買車,一般都會(huì)考慮其發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力水平,看峰值扭矩,,看最大功率,,看百公里加速,而近年來(lái)在廠家的宣傳中,,關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的介紹有多了一個(gè)新指標(biāo)——熱效率,。什么叫發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率?我們都知道,,發(fā)動(dòng)機(jī)是將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器,,在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中不可能完全轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,其中會(huì)有損耗,。而剩下的這些有效的熱能與單位時(shí)間的燃料燃燒產(chǎn)生的熱能的比值,,就稱之為“熱效率”。
而隨著汽車排放相關(guān)法律法規(guī)逐漸加嚴(yán),,既要降低排量,,又要穩(wěn)住動(dòng)力,因此很多廠商都在發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率方做加法,,更高的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率既可以保證動(dòng)力不消減,,同時(shí)也可使其燃油能更加充分利用,從而油耗降低,,且還可降低有害氣體的排出,。
說(shuō)到發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,豐田自然是跑不掉,。在最新一代凱美瑞雙擎上搭載的那臺(tái)2.5L Dynamic Force Engine混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī),,壓縮比達(dá)到了媲美F1的14:1,更是實(shí)現(xiàn)了高達(dá)41%的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,,也成為目前量產(chǎn)車型中搭載的最高熱效率發(fā)動(dòng)機(jī),。長(zhǎng)期以來(lái),豐田的表現(xiàn)在日本本土地區(qū)就非常強(qiáng)勢(shì),,在全球也非常強(qiáng)勢(shì),。豐田所使用THS混動(dòng)技術(shù)由于專利保護(hù),其余廠家在研發(fā)時(shí)很難將其繞過(guò),,而同為日企的本田,,通過(guò)不斷研發(fā),最終來(lái)發(fā)出媲美THS的i-MMD混動(dòng)系統(tǒng),。
而在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,,本田也被國(guó)人稱之為“技術(shù)宅男”。地球夢(mèng)發(fā)動(dòng)機(jī),,甚至旗下的車型在民間有俗話“買發(fā)動(dòng)機(jī)送的一輛車”,,可以說(shuō)是真香了,。而在熱效率方面,本田在2018年推出的雅閣混合動(dòng)力2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)上,,實(shí)現(xiàn)了40.6%的最高熱效率,,但是與凱美瑞的41%還有部分差距。本田自然是不甘心一直被豐田騎在頭上,,風(fēng)頭不能都讓豐田占盡,,否則身為發(fā)動(dòng)機(jī)“技術(shù)宅男”的本田面子何在?
對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)而言,,目前全球汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率平均值在38%左右,,之后再每提升1%,對(duì)工程師來(lái)說(shuō)都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),,也都能看作是“劃時(shí)代”的創(chuàng)舉,。豐田把發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率做到了41%,對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)下的汽油發(fā)動(dòng)機(jī),,基本就是極限了,。能夠再次突破壁壘,達(dá)到前所未有的47%熱效率,,與本田F1技術(shù)的平民化離不開(kāi)關(guān)系,。本田計(jì)劃采用F1賽車中廣泛采用的預(yù)燃室技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)超稀薄混合氣燃燒,將發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率提升到47.2%,,并且預(yù)計(jì)將在2020年實(shí)現(xiàn)商用,。
這又得講一下超稀薄混合氣。在大部分情況下,,發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比會(huì)在13-15之間徘徊,,相比于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)接近理論空燃比的混合氣,超稀薄混合氣的空燃比可能會(huì)超過(guò)30,,在這種情況下,,發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)點(diǎn)火溫度和燃燒溫度會(huì)降低,減少發(fā)動(dòng)機(jī)的熱損失,,自然提高了熱效率。
但是問(wèn)題又來(lái)了,。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用超稀薄燃燒的時(shí)候,,混合氣體將會(huì)難以點(diǎn)燃并且難以穩(wěn)定地燃燒,這對(duì)于汽車而言十分不利,。要不怎么說(shuō)本田是技術(shù)宅男呢,?它鼓搗出了上文所說(shuō)的預(yù)燃燒室,在工作狀態(tài)下,,預(yù)燃室內(nèi)的混合氣先被點(diǎn)燃,,火焰從小孔中射入氣缸,,使得氣缸內(nèi)的超稀薄混合氣快速燃燒。采用預(yù)燃室技術(shù),,本田能夠?qū)崿F(xiàn)空燃比接近40的超稀薄混合氣穩(wěn)定燃燒,,從而熱效率大幅提高。
簡(jiǎn)單的說(shuō),,火花塞里面蹦出的火花不足以點(diǎn)燃超稀薄混合氣體,,本田就用從預(yù)燃燒室的明火引燃。當(dāng)然,,可能有人會(huì)疑問(wèn),,多一個(gè)燃燒室是不是油耗要升高了?其實(shí)不然,,預(yù)燃室的體積很小,,對(duì)于整體的整體油耗幾乎沒(méi)有影響。
豐田從38%提升到41%是一次技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的大升級(jí),,而本田直接提升到47%,,可以說(shuō)是人類在普通發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的又一次突破。如果真的能按照現(xiàn)在所說(shuō)的一樣量產(chǎn)那意味著本田下一代的發(fā)動(dòng)機(jī)在保持同等動(dòng)力水平的條件下,,油耗還可以再降低,,那就真的本田大法好了。