熱效率&國六 2021年中國品牌新晉發動機
2021年已經過去,一個全新的時代即將到來。回顧過去的十年,中國汽車工業爆發了超乎我們想象的大爆發,但這兩年的快速降溫同樣出人意料。在中國車企的“生存之路”上,汽車技術依然是核心,而核心的核心——發動機技術是如何發展的?下面我們列出了2021年中國幾家主流車企新推出的發動機。
2021年誕生了不少新引擎。其中最重要的一個原因就是最新的國家六項排放標準即將到來。通過軟件水平的提升,原國標5的發動機可能會達到國標6,但動力和油耗一般都會受到影響。為了保持足夠的競爭力,車企紛紛推出了自己的新一代發動機產品。
我們盤點了中國品牌車企今年推出的全新汽油發動機,共列出7種技術升級較大的動力。除了一汽增壓的3.0T,都是排量2.0L及以下的渦輪增壓發動機。
目前就中國品牌車企而言,排量在1.4L-1.6L左右的發動機是緊湊型、中型車和緊湊型SUV的主要動力。面對消費者對動力、燃油經濟性以及最新排放法規的要求,各大車企紛紛更新動力產品線。對于2021年量產的發動機,基本上有兩個關鍵詞:熱效率和國家六大標準。
關鍵詞:熱效率
中國品牌車企開始在新一代發動機中提及“熱效率”二字,這足以體現中國車企對發動機技術的信心。兩年前,奇瑞宣稱其1.5T發動機已經達到了37.1%的熱效率,但今年量產的長安1.4T發動機和廣汽2.0T發動機都提升到了38%的熱效率,一汽2.0T甚至達到了39%。
下一代長城2.0T將達到38.3%;將于2021年投入量產的長安1.5T發動機最高熱效率可達40%,非常接近豐田量產紀錄。甚至,許多中國品牌汽車公司已經將目光投向了更高的價值。
熱效率在一定程度上可以代表發動機的燃油經濟性。簡單來說就是每一滴燃料的利用程度。熱效率高的發動機可以擠出更多的能量,節省更多的燃油。
然而,當汽車公司傳播熱效率這個詞時,他們必須有一個屬性——“最高”。車企傳播的數字基本都是發動機最高熱效率,只代表一個最大值,所以這款發動機能不能省油,就看綜合工況下最高熱效率能覆蓋多大范圍了。為什么這么說?我們來看看某品牌1.5L發動機的熱效率圖。
從上圖可以清楚地發現,一臺發動機的最大熱效率是一個區間。只有當發動機轉速在2300-4100轉/分之間,輸出功率在75-110千瓦之間時,發動機才能達到37%的最大熱效率。高熱效率范圍的范圍決定了一臺發動機是否省油。
從熱效率來看,內燃機還有很大的發展空。隨著技術的迭代,近年來發動機的最高熱效率不斷提高,尤其是對于日本車企的發動機產品。除了豐田創下41%量產的紀錄外,馬自達還宣布未來將推出最高熱效率達50%的發動機。
第二個關鍵詞:國家六大標準
這個時代的發動機“太難了”。除了節能減排,全球法規都在提高汽車尾氣的排放標準,中國也不例外。2021年7月1日,我國各地區陸續開始實施國六排放標準相關政策,車企不得不更新發動機。
第六個國家排放標準對一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和顆粒物有更嚴格的要求。面對“新試題”,中國車企不得不從多方面入手,從根本上改善發動機燃燒效果,降低熱損失、摩擦損失和泵送損失,提升三元催化器的性能,甚至增設顆粒捕集器等等。
——長安1.4T
即使在新能源汽車快速推廣的情況下,傳統汽油發動機依然是車企的研究課題,而在傳統內燃機領域,歐洲依然有著優秀的資源。長安汽車多年前在英國伯明翰建立了動力R&D中心,并一直向中國提供技術,直到現在。
2021年,長安發布了兩款小排量渦輪增壓發動機,分別是長安NE動力平臺下的1.4T和1.5T。目前,1.4T已經在逸動和CS35 PLUS車型上量產,而1.5T發動機有望在2021年在實車上量產。
長安對“NE動力平臺”的定義主要是打造自己的中小型發動機。據說平臺下誕生的最新1.4T和1.5T發動機,零部件通用性達到98%,在概念上追求模塊化設計,類似于寶馬的B系列發動機,用更普通的零部件來分擔和削減成本,但前提是長安能有足夠的分銷。
在長安新一代發動機中,不僅使用了通用率高的零部件,而且1.4T和1.5T發動機技術也基本相同。除了排量和動力參數不同之外,比如上表中的技術配置基本沒有太大區別。至于熱效率的差異,未來量產的長安1.5T是否真的能達到40%的熱效率,我們拭目以待。
在長安的新一代發動機上,可以看到很多國際大牌供應商的零部件,比如博世350Bar缸內直噴系統、舍弗勒VVT執行器等。由此可見,國外成熟的零部件技術仍是國內汽車公司打造發動機的捷徑,我國汽車行業上游的零部件公司之間仍存在較大差距。
除了高壓缸內直噴系統,我們還在長安1.4T和1.5T上看到了水冷中冷器,雖然這項技術并不新鮮,但在中國品牌的小排量增壓發動機中并不多見。
接近40%的熱效率不是靠一兩項技術就能達到的,而是通過對發動機整體技術的升級,不僅對汽油的能量擠壓更深,還通過減少摩擦損失、泵送損失、熱量損失等來減少能量浪費。這就像經營一家高效的公司,提高各個部門的工作效率,整個公司就能取得更高的成績。
長安全新1.4T量產車型:長安逸動和CS35 PLUS
——長城2.0T
我們還得說說長城的2.0T發動機。有人說已經量產了。“這2.0t不是其他的2.0T”哈弗和WEY品牌旗下車型長城前幾年量產了2.0T車型,但今年的長城2.0T進行了大幅度升級,主要是為了滿足國六B排放標準。
全新長城2.0T,代號GW4C20B,不依靠簡單的微調就能達標,而是加入了350Bar直噴系統等硬核技術,其最大輸出功率和扭矩都有所提升。在節油方面,也采用了熱管理模塊技術,明顯比單純機械控制冷卻水循環的方式更節能。
相比前面提到的長安1.4T和1.5T,長城的GW4C20B有太多的特殊技術點。為了實現國六排放,降低油耗,大家都采用了類似的技術。但是!不要低估這家專注于SUV研究的中國車企。其下一代長城2.0T極具競爭力。
我們也期待著這個新時代的引擎。除了之前的技術配置,它還可以實現米勒循環和12:1的高壓縮比,這意味著它可以更加經濟節能地運行。長城、哈弗、WEY的車型能否變得更省油,未來的動力系統非常關鍵。
同時,長城下一代2.0T也有多樣化的配置,可以根據需求選擇可變氣門升程、48V BSG電機以及更多電氣化配件,這讓它在長城、哈弗、WEY三大品牌中各有千秋。更廣泛的擴展能力也將豐富電力系統。
長城全新2.0T量產車型:哈弗F7x(查成交價|參配|優惠政策)、長城炮(查成交價|參配|優惠政策)、WEY VV7等。
廣汽、奇瑞、上汽、一汽——廣汽2.0T
最新的傳祺GS8(查成交價|參配|優惠政策)搭載了廣汽傳祺新一代2.0T汽油發動機,GS8的尾標變成了“390T”。廣汽之所以自豪地展示數字“390”,是因為其2.0T發動機達到了同級中國品牌發動機的最大輸出扭矩,即390n·m
這款2.0T廣汽也升級為直噴系統,壓力為350Bar。但是,它的備件供應不是博世,而是另一個備件巨頭德爾福,它利用側噴來實現更好的滾流效果和更好的缸內燃油混合。官方數據是,與主流的200Bar直噴系統相比,可減少70%的顆粒物排放。
廣汽2.0T在改善發動機NVH噪聲和振動水平方面有自己獨特的方法。在四缸發動機上增加雙平衡軸并不少見。然而,廣汽在平衡軸上增加橡膠齒輪的方法非常特殊。由于橡膠零件之間的嚙合噪聲一般比金屬之間的嚙合噪聲低得多,因此將有利于NVH水平的控制。當然,我們不必太擔心橡膠齒輪的壽命。官方稱它可以達到和發動機一樣的壽命。
廣汽傳祺在中國品牌中的歷史并不長,但得益于多年的技術積累,如今在發動機領域也不弱。搭載在全新傳祺GS8上的2.0T達到了38%的最高熱效率。與前面提到的長城2.0T相比,最大輸出功率和扭矩參數更好。
廣汽新增2.0T量產車型:傳祺GS8、GM8
——奇瑞1.6T
早年,奇瑞以自主發動機生產起家,隨后迅速成為中國品牌第一梯隊。雖然工況起伏不定,但發動機技術的研發從未被忽視。2021年,奇瑞量產了全新的1.6T發動機,比兩年前推出的1.5T車型動力更強。雖然官網沒有具體透露最大熱效值,但可以猜測應該不會低于之前1.5t的37%。
奇瑞顯然想用這款1.6T更強大的動力,在眾多國產1.5T發動機中展現自己的優勢。事實證明,它的動力參數缺失得很好,最大輸出功率197馬力,最大扭矩290牛米,對于一臺1.6L排量的機器來說是相當強大的,這個數據相比現代的1.6T和PSA 1.6T發動機有優勢。
除了直噴系統,這款奇瑞1.6T在燃油霧化效果和顆粒物排放方面與之前的350Bar發動機相比沒有優勢,在氣缸體、材料和電氣化附件的結構設計上也沒有明顯的弱點。
此外,官方已經確認,在設計之初,奇瑞1.6T還考慮了48V電壓系統的兼容性以及油電混動和插電混動的匹配能力。在2021年世界新能源汽車大會上,奇瑞前瞻性地展示了1.6TGDI發動機原型車和混合動力專用變速箱,發動機部分最高熱效率可達41%!
奇瑞全新1.6T量產車型:奇瑞Tiggo 7、Tiggo 8等。
—— SAIC 1.5T
2021年,SAIC還更新了發動機產品。自2021年以來,SAIC SGE/MGE系列發動機經歷了兩次重大升級。這臺新的1.5T發動機屬于其最新的NF1系列。它的亮點是什么?讓我們往下看。
基于SAIC強大的體系,榮威和MG的車型吸納了眾多合資車企的資源。例如,2021年,他們量產了一款新的1.3T發動機。本期沒有詳細講的原因是這款1.3T發動機是同平臺通用發動機,技術配置和動力參數基本一致。今天提到的SAIC 1.5T,更多的是中國人自主研發的產品。
塑料制成的閥蓋顯然更輕,因為塑料的可塑性本來就很強;鋁合金材質的閥蓋比塑料材質的要重,不利于整機的輕量化要求,但也有一些優點,比如氣缸蓋和閥蓋之間的密封性通常更好。
SAIC還沒有正式公布這款發動機的最高熱效率,但從直噴系統、集成排氣歧管、可變排量機油泵、進排氣雙VVT的技術配置來看,它應該不會落后于上述中國品牌發動機太遠。在更先進的發動機技術方面,SAIC開發了高壓縮比米勒循環、可變氣門升程、主動閉缸等技術,并將其提上量產日程。
SAIC全新1.5T發動機已量產車型:MG 6、MG HS等。
——一汽2.0t & 3.0T
最后再來說說一汽今年推出的兩款新發動機:2.0T和3.0T,雖然都有增壓系統,但不同的是前者是渦輪增壓,后者是機械增壓。目前兩款發動機均已實現量產,
一汽擁有多年的發動機研發經驗,如今在新一代發動機上展現出更強的集成能力和新技術應用。雖然一汽紅旗和奔騰在乘用車市場的車量不大,但發動機技術并不落后,甚至在某些方面更為先進。
為了滿足國六排放標準,實現更低的油耗水平,一汽針對3.0L排量級別推出了全新發動機,也是目前唯一一款量產的中國品牌增壓3.0L V6發動機,專注于更高端的動力市場。
和上面提到的一汽2.0T發動機一樣,該機并沒有公布太多詳細的功率和扭矩信息。一汽2.0T的最大輸出功率和扭矩沒有速度范圍信息,而一汽3.0T只有最大扭矩輸出的速度范圍。由于純機械增壓的特點,它的3.0T動力只有在轉速達到3000rpm時才能輸出最大扭矩,其低扭矩與能輕松旋轉到峰值1000次以上的渦輪增壓機相比還是比較弱的。
2021年,一汽先后推出兩款量產發動機,足以說明紅旗和奔騰將進一步開拓乘用車市場。這兩款發動機在技術和硬件上并不落后于其他中國品牌,但它們希望得到消費者的認可。它們不僅需要后期不斷優化升級,還需要證明長期使用后的可靠性和耐用性。
一汽全新2.0T發動機已量產車型:紅旗HS5(查成交價|參配|優惠政策)、奔騰T99(查成交價|參配|優惠政策)。
一汽全新3.0T發動機已量產車型:紅旗HS7(查成交價|參配|優惠政策)
總結:
2021年誕生的中國品牌新發動機不在少數,因為面對嚴格的國六排放標準,老發動機需要更新迭代。今天上市的機器大部分都是車企的最新一代發動機,具有新時代的特點,配備了更先進的技術。比如大部分發動機采用350Bar高壓直噴系統,發動機的熱效率在逐漸提高。比如一汽2.0T發動機就實現了39%的最高熱效率。
此外,一些中國品牌汽車公司今年也展示了他們的下一代發動機產品。未來,長安1.5T將實現40%的最高熱效率。其他車企也表示會推出熱效率更高的機器,足以證明未來內燃機還有很長的路要走。這不是一項瀕臨淘汰的技術。
不得不承認,中國品牌發動機與歐美、日系品牌發動機還有一定差距。但隨著中國人才的進步,強大的上游供應商體系,以及車企平臺基礎的增強,中國動力一定會縮小這一差距。2021年有哪些發動機會讓我們驚喜?讓我們期待它。
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