首先放一张我之前整理的发动机热效率的照片。对发动机来说,三个矛盾是效率、电力、排放。所有引擎都要在这三个点中找到平衡点。目前动力总成的现状是:上升力热效率。

一般热效率是指在所有工作条件下热效率最高的发动机。热效率高不一定意味着油耗低,但油耗低的汽车发动机热效率必须高。追求燃料效率主要追求两件事。一个是最高热效率,一个是高效区间是否能覆盖日常驾驶条件。

本田思域1.5T:3000rpm,120纳米时热效率为38%

在技术路线图中,目前成熟的发动机效率化技术路线主要遵循下图。主要手段:

1进气排气系统的优化:可变阀门正时、可变阀门提升、执行器从机械液压结构转变为伺服电动机驱动结构,最终目的是减少泵损失,实现三循环切换(奥托、米勒、阿特金森)、内部EGR等。

2喷雾系统的优化:从歧管喷雾到高压直接喷雾,高压直接喷雾压力从15MPa提高到35MPa,多次喷射,从2次变为4次,实现分层燃烧,提高燃料利用率。

3燃烧模型优化:主流设计从《Piston guide》或《Spark guide》改为《Air guide》,

4附件优化:像外部EGR一样,从高温EGR转变为低温EGR,将传统的蜡恒温器转变为高级热管理模块。

另外一些高科技正在逐渐应用于发动机。例如:

1可变压缩比:日产VC-T引擎

2稀燃:SPCCI和HCCI引擎

3废气能量回收:丰田第四代普锐斯混合发动机

4电动涡轮:奔驰M256发动机

5电集成:比亚迪小云1.5T引擎

在基础理论实用化突破和测试方法不变的情况下,热效率已经处于瓶颈状态,难度更高。例如稀燃可以大大提高热效率,通过排放后处理解决排放法规,但成本收益不成正比,无法实用化。未来,通过混淆,发动机将只在最高效率点运行,其他工作条件将通过电机和电池进行补偿等,更加注重综合效率优化。

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