比亚迪的热效率43%的发动机,真的比丰田还牛吗?

发动机一直是民族品牌汽车的痛点,但是这些年来,以奇瑞、长安等为代表的车企在发动上的发力一次次让人眼前一亮,而在去年年底,比亚迪骁云1.5L更像是发动机的临门一脚,一口气把热效率提高到了惊人的43%,不久前,搭载骁云发动机和全新DM-I混动系统的比亚迪秦PLUS也正式发布,新车将在三月份正式上市 。
可能这台发动机给人最大的感受就是热效率好像超过了丰田引以为傲的Dynamic Force发动机(注意我们这里说的是“好像”,文章的最后告诉大家原因),我们先来看看比亚迪是怎么实现这项壮举的 。
其实从这台发动机的外观上就可见一斑,这台发动机给人印象最深的一点就是,发动机的前端没有了普通发动机上的皮带,整个发动机的前端显得简洁很多 。空调压缩机、水泵、机油泵都采用了电驱动,这样做可以通过简化机械结构,从而减少发动机的动力损耗,这一点和丰田Dynamic Force有着异曲同工之处 。
而比亚迪的骁云发动机比丰田发动机在数据上漂亮的一点是,它的压缩比达到了15.5:1,而丰田发动机的压缩比为14:1 。在发动机上,越高的压缩比就意味着热能够在更大程度上转变成机械能,柴油机热效率高很大程度上就是这个原因 。
由于汽油不同于柴油的化学性质,想提高发动机的压缩比就需要增加一堆辅助技术,比如,在今天的高热效率汽油机上 , 普遍采用了阿特金森循环、冷却废气再循环(EGR)等技术,比亚迪骁云发动机当然也不例外 。
骁云发动机上另一个比较有特点的地方是,喷油系统采用的是进气歧管多点喷射技术,而非缸内直喷,作为对比,今天丰田高热销发动机采用的是大名鼎鼎D4-S双喷射系统,即同时采用多点喷射和缸内直喷 , 这主要是因为丰田的发动机需要同时兼顾油电混动车型和普通燃油车型(一般情况下,缸内直喷动力表现好,而多点喷射经济性表现更优)而比亚迪骁云发动机就是为DM-I混动系统而生的,由于起步、加速工况下都有电动机帮忙,所以放弃多点喷射也在情理之中 。
值得一提的是,骁云发动机采用的是比亚迪自研的喷油系统 , 而在这之前,大部分中国品牌高端发动机的喷油系统几乎都挂着博世的logo , 另外,要实现刚才提到的高压缩比 , 还需要发动机有个更强大的大脑——ECU,骁云发动机的ECU也是比亚迪自研的,哎,还是那个能搞事情比亚迪?。?
回答一下文章开头的那个问题,开头之所以说“热效率好像超过了丰田Dynamic Force发动机”这主要是因为两台发动机热效率的认证并非出自同一机构,审慎地来看,两个数据并不能进行定量的对比,充其量只能作为参考 。
【比亚迪的热效率43%的发动机,真的比丰田还牛吗?】
其实,发动机性能测试是一项具有较高专业性的工作,各种数据很容易把人搞糊涂 , 比如在比亚迪发布骁云发动机的同时,另一个厂商也曾宣布自研的发动机指示热效率达到49.5%,注意!这家厂商发布的热效率是指示热效率(indicated thermal efficiency , ITE) , 我们平时谈论的热效率则是有效热效率(effective thermal efficiency , ETE) , 同一台发动机的有效热效率必定会低于指示热效率 。
现实中,我们当然不能要求用户变得专业,唯有期待出现一家公信力比较强的权威机构充当普通消费者的眼睛 。
最后,骁云发动机主要是用于混动系统的,所以搭载骁云发动机的比亚迪秦PLUS究竟好不好 , 还要看它的DM-I混动系统到底够不够优秀,目前由于对DM-I的信息不够了解,所以暂时不对其进行解析 。
不过而从目前了解到的信息来看,比亚迪DM-I混动系统不仅舍弃了传统变速箱的结构,还能够实现发动机直接驱动车辆,所以结构上DM-I应该更接近本田的i-MMD混动系统,据悉,秦PLUS插电混动版车型油耗在亏电状态下油耗在4L/100km以内,这样的数据的确让人眼前一亮,不过 , 如今搭载i-MMD混动系统的本田凌派低配车型终端优惠后价格已不到13万,而且轴距还比秦PLUS大,在这样的情况下,预售价10.78-14.78万元的秦PLUS还值得选吗?
比亚迪,丰田同为混动差距却很明显要说传统燃油车三大件(发动机、变速箱、底盘)谁做得好,几乎所有人第一时间想到的都是外资品牌或者合资品牌 。所以中国燃油车市场特别是轿车市场一直是合资品牌占据上风,而随着比亚迪等自主品牌在新能源汽车领域的持续发力,“弯道超车”似乎也成为一种可能 。对于我们普通消费者来说 , 看到的只是结果表象,背后却是无数“比亚迪人”在技术上的攻坚克难,才让中国新能源市场没有被合资品牌蚕食 。
比亚迪算是国内在新能源领域尤其是插电式混动领域布局最早的车企之一,早在2008年,比亚迪就推出了全球首款量产PHEV车型即比亚迪F3
DM 。比亚迪在新能源领域取得的成绩也让外资或者合资品牌有些忌惮,戴姆勒和丰田就主动示好要求合资,并从比亚迪输入核心技术,这就是最好的印证 。
比亚迪和戴姆勒合资生产的纯电动SUV——腾势X
2020年也是比亚迪在技术领域发力的大年 , 前有刀片电池一鸣惊人火遍整个汽车圈 , 后有中大型纯电轿跑比亚迪汉向特斯拉Model 3发起挑战 。
更让人振奋的是,比亚迪在DM混动技术平台领域又有了全新的进展 。现款车型如唐DM、汉DM采用的是DM-p混动技术平台(p即powerful , 指动力强劲、极速性能强,满足追求“更高驾驶乐趣”的用户),该平台具有性能强悍的特点,0-100km/h加速达到4秒级 , 可以秒杀一众大排量性能车 。
为了充分满足市场的不同需求 , 比亚迪又全新推出了DM-i超级混动技术平台(i即intelligent,指智慧、节能、高效 , 满足“追求更低行车油耗”的用户) 。相比传统燃油车,搭载DM-i超级混动技术的车型油耗更低、起步更快、平顺更静音、电动更环保,还不限购不限行,产品力和使用体验全面超越 , 堪称对燃油车的降维打击 。DM混动双平台涵盖了消费者对于车辆多种应用场景的需求 。
DM-i超级混动平台是由热效率高达43%的骁云-插混专用1.5L高效发动机、E-CVT和高容量电池组成 。
作为DM-i超级混动平台的核心组成部分 , 骁云-插混专用1.5L高效发动机是如何让热效率高达43% , 并成为全球热效率最高的量产汽油发动机的呢?
首先,虽然近些年很多厂家都在宣传热效率 , 但可能有些朋友对于热效率究竟是怎么一回事还是不清楚,所以有必要给大家科普一下什么是发动机热效率 。发动机热效率又叫发动机有效效率 , 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,用以评定发动机的经济性 。这个解释看着可能晦涩难懂,换个说法就是燃料总热量减去不完全燃烧、排气、冷却、泵气、摩擦、附件消耗等几个板块的能量损失,最终得到发动机的有效输出能量,该能量与燃料总热量的比值就可以理解为热效率 。
科普完热效率,那比亚迪最新的这台骁云-插混专用1.5L发动机又是如何实现43%的热效率呢?其实,这款发动机是从高压缩比、增大冲程/缸径比、阿特金森循环、冷却EGR、降摩擦、优化控制系统6个维度来提升发动机的热效率 。
压缩比一直都是提升热效率的核心因素之一,而骁云-插混专用1.5L发动机的压缩比更是高达15.5 。压缩比高带来的好处是,混合气体被压缩后达到的温度也很高 , 火花塞点燃压缩气体时能在较短时间内完成燃烧释放出较大的爆发能量,可以提升有用功的输出和增加热效率 。
在发动机设计中,缸径和冲程的搭配组合会存在以下这三种情况:缸径>冲程,缸径=冲程,缸径<冲程 。
缸径>冲程代表着发动机偏向于高转速的设计,这种设计的极致就是赛车发动机 。曾经F1赛车的发动机最高转速超过了20000rpm , 为了达到如此高的转速,就要采取大缸径小冲程的设计 。而为了保证扭矩的输出特性,发动机的转速要始终维持在较高的转速区间 。
在民用车领域 , 采用小缸径大冲程的设计可以更好地满足车辆起步以及大部分工况条件下的扭矩输出,同时让油耗的表现更为出色 。因此我们也看到 , 目前丰田混动系统所搭载的热效率最高的发动机就是采用小缸径大冲程的设计理念,就是为了进一步提升热效率 。而比亚迪的骁云-插混专用1.5L发动机也是通过增大冲程/缸径比来提升热效率的 。
阿特金森循环的最大特点就是做功行程比压缩行程长,也就是我们常说的膨胀比大于压缩比 。更长的做功行程可以更有效地利用燃烧后废气残存的高压,所以热效率也更高一些 。但是在低速状态下,进气被上行的活塞顶出 , 进气量不够,会出现明显的动力不足 。而在高转速状态下,相对较长的膨胀行程会影响转速的攀升 , 动力很难得到进一步提升,高速行驶的动力也存在不足的情况 。但是由于骁云-插混专用1.5L发动机是混动车型专用,电机的加入可以有效弥补这一缺点 。
EGR即废气再循环系统,就是把发动机排出的部分废气再送到进气歧管与新鲜混合气一起进入气缸参与燃烧,可以有效降低排放污染物、降低油耗和抑制爆震 。若EGR温度过高 , 则会导致缸内温度升高以至于出现尾气排放不达标 , 从而影响发动机性能 。
比亚迪 , 丰田同为混动差距却很明显
到混动,不得不提丰田THS混动技术,论资历、销量、技术都是“一枝独秀” 。但没想到,比亚迪DM-i混动技术率先打破了这种局面 。到底哪家混动车型优势更明显?实际驾驶之后,差距一目了然 。
对于大部分家用车而言,预算普遍在10-17万之间,在混动领域,卡罗拉双擎与比亚迪秦PLUS价位差不多,买车时 , 这两款车经常被放在一起对比,这里从5个方面来详细聊聊他们之间的差距都在哪?
一、两种混动车型动力、驾驶体验不一样 。
卡罗拉双擎属于油电混动,以“油为主,电为辅”,小电池容量约1.5kWh,在起步、低速行驶时,默认由电机驱动,当车速达到中速(一般40-55千米/小时)以上,车机系统会根据车辆转速、扭矩等实时信息进行智能分配动力 。
比如遇到爬陡坡、满载、加速超车等需要大扭矩的场景,发动机为主 , 与电机共同进行驱动,当电池电量不足时,发动机也会启动为电池充电 。
比亚迪秦PLUS DM-i则是插电混动车型,以“电为主,油为辅”,一般搭载的动力电池容量相对偏大 , 大部分纯电续航里程在55-120千米左右,也有的车型纯电续航可达到200公里甚至更多 。
它和纯电动车一样,需要依靠充电桩给电池充电,以秦PLUS冠军版120千米续航版本来说,电池有电时,不管什么场景都是电机驱动,这和纯电动汽车是一模一样的 。
当电池容量不足时,发动机会主动介入,或者遇到需要大扭矩时,电机与发动机共同驱动,当电池电量无法提供驱动时,完全由发动机进行驱动 。这时候和驾驶燃油车是一样的 。
由于不同的工况,动力系统不一样,因此这两款车在动力方面还是有一定差异 , 对于卡罗拉双擎来说,电机毕竟是辅助,在市区用车 , 一脚油门踩下去,伴随着发动机的轰鸣声 , 怀着激动的心 , 速度却没跟上来,白激动了 。
而秦PLUS在电池电量充足的情况下 , 相当于是一辆纯电动汽车,虽然谈不上推背感,但动力比卡罗拉更有优势,当两车都处于亏电状态下 , 卡罗拉的优势似乎要明显一些,一方面发动机排量大一些,另一方面车辆也更轻一些 , 爬坡、急加速等这些场景下 , 动力略有优势 。
二、对比油耗
在城市周边用车,卡罗拉双擎油箱为43升,加满后表显续航里程大概在950公里左右,偶尔开暖空调的情况下 , 实际续航大概有910公里左右 , 城市和高速平均算下来,百公里综合油耗在4.6L左右 。
而比亚迪秦PLUS , 如果想省钱,那可以勤快一些 , 多充电,经常保证电量充足,纯电行驶,百公里耗电约14度电左右,但毕竟纯电续航里程偏短,充满一次电,实际续航大概在90公里左右 。
也就意味着单程超过50公里左右 , 就需要发动机介入,这时候油耗偏高 , 平均算下来 , 百公里电耗约5度+3.8L,当然每个人用车情况不一样 , 电量高,那油耗就会低,油耗高,耗电就会低 。
这样对比下来,卡罗拉双擎相当于1公里花费约0.36元,秦PLUS相当于1公里花费约0.33元 。可以说两款车的用车成本都非常低,技术只有燃油车一半的成本,当然,如果经常在城市周边用车,频繁充电,那秦PLUS的优势会更明显 。
三、舒适性、操控方面 。
10多万的车,两车整体舒适性对得起这个价位,毕竟绝大部分时间都是电驱,除了风噪、胎噪声略微明显之外,坐在车里确实显得很安静 。
但当车辆亏电时 , 感觉卡罗拉双擎版发动机介入后的整体噪音与振动略明显一点 , 可能就是隔音降噪用料方面的差异 。至于操控方面,都大同小异,没有明显的感受 。
四、外观、内饰、空间、功能配置、性价比方面 。
卡罗拉双擎在外观、内饰、功能配置方面,依然显得较为“中庸”,同一款车型,几年下来都没有太多变化,或许是日系讲究实用、经济性,并不像秦PLUS,更多会迎合广大车主的喜好去设计 。
因此,这几项可以说是卡罗拉双擎的减分项,而国产车在这些方面,一直都处于优势 , 外观大气、内饰大气、用料足、功能配置更丰富 , 性价比更高,两车差距很明显 。
五对比其他方面
秦PLUS DM-i属于插电混动,目前还可以享受“绿牌”,这一点对在限牌、限号城市的车主来说 , 优势非常明显,要知道,个别城市 , 仅仅上牌的综合成本可能都在5万以上 。
而卡罗拉双擎由于是油电混动车型,并不能享受“绿牌”待遇 , 买新车时 , 仍需购置税、车船税等费用 , 从这一点来说,比亚迪插电混动车型的优势非常明显 。
保养方面,卡罗拉双擎相比燃油版卡罗拉来说 , 毕竟两套系统,后期整体保养费用肯定会多一些 。另外整车享受3年或10万公里质保 。
而秦PLUS虽然也是两套动力系统 , 但发动机系统方面,并没有传统变速箱,就是一个单速比变速箱,相对来说简单很多,整体故障率可能会少,且整车享受6年或15万公里质保服务 。
总之 , 卡罗拉双擎主要优势在于THS混动技术较为成熟,整车稳定性高,油电混动车型,相对较为省心,而秦PLUS DM-i在动力性能、外观、内饰、空间、功能配置、用车成本等方面的优势较为明显 。
可能有人会说,丰田和本田的混动技术,其他车企望尘莫及,这一点不可否认,他们确实很牛,但如今买车都会多方面、多角度进行综合对比,技术是一方面 , 其他优势也是考虑的重要因素 。
或许比亚迪混动技术没有丰田成熟度高,但它整车6年或15万公里质保 。一般家用车,平均使用周期大概在8年左右 , 6年质保可以消除车主的很多顾虑 。
因此,秦PLUS DM-i的综合优势更为明显 , 当然了,青菜萝卜各有所爱,还是要根据个人喜好、用车场景去选择 。