前两天看了张图,简直把我惊呆了!
我国自主生产的2.0T涡轮增压内燃机,其热效率达到了48.83%,这一成绩使得它荣获了行业领先的荣誉。在我有限的了解中,内燃机的热效率通常维持在37%左右,而这款发动机的表现显然已经超越了这一传统水平。
很多人不知道这个超过48%的热效率是什么概念。
以一个例子来说,他人的一亩土地能产出1200斤粮食,而它的一亩土地却能产出高达4800斤,这样的情况已经超出了技术手段的解释范围。
我所能够想到的唯一合理解释,或许在于统计方法的不同。他或许会宣称,其两年的总产量达到了4800斤,考虑到一年有两个季节,那么两年就是四个季节,这样算下来,总产量为4800斤,似乎也说得过去。
也就是说,所谓的达到约半数热效率的引擎,其差异仅在于测试方法的不同,别无其他。
提升发动机热效率的每0.5个百分点,都意味着必须进行重大技术革新,这包括但不限于对缸体结构的改进、降低摩擦力的措施、进气系统的优化、废气处理技术的升级以及涡轮性能的提升等。
发动机热效率这个东西,想要提升非常困难。
1960年代的发动机已能达到30%的热效率,经过60年的技术进步,发动机的热效率仅提高了大约8%,甚至这个提升幅度都没有达到10%。
国产车领域在短短数年间热效率实现了高达10%的提升,这一进步已非单纯的技术突破所能概括,因为任何技术革新都必须遵循科学原理。毕竟,活塞运动和热能转换是基本原理,它们的热效率提升必然存在一个上限。
好的,现在进入正题,那么这些发动机为何会出现这种违背常理的增长现象呢?这主要归因于以下两点原因:
这是一种混合动力发动机,其技术路径与普通发动机不同。普通发动机主要负责直接驱动车辆,在设计时主要考虑的是动力输出、行驶平顺性以及排放标准等因素。而混合动力专用发动机则具备发电功能,其转速较为稳定,因此对动力输出的要求相对较低。在标定过程中,这类发动机的设计更多地会侧重于提高工作效率。
在设计阶段,混动专用的发动机其热效率自然会比燃油汽车所使用的发动机略胜一筹。然而,这种优势仅仅是微小的,并不会太过显著。
统计问题是我们需要强调的关键点,在内燃机领域,我个人的看法是,日产的2.0T VC-Turbo量产民用发动机的热效率最高,其装车后的工作热效率大约在38%上下。
这已经很强了!
众多企业所测得的高热效率数值,源自实验室的测试平台数据,这些数据是在未附加任何额外设备、保持恒定温度条件下,所记录到的最高效率值。
也就是说,这一效率值超过48%,是可以被测定的;然而,当将其置于工作效率图表中,所有的工作均需围绕这台“单机”展开,一旦效率值达到48%以上,便具备了市场推广的潜力。
若将各类传感器和各式泵等装置装配于一辆车辆之上,并使其在道路上行驶,那么其热效率必然无法达到此前的数据。
内燃机的热效率存在一个显著的差距,即便是在43%这个工作热效率的瓶颈上,依然难以实现突破。即便是专为混合动力系统设计的发动机,它们的整体输出效率实际上仍然相当低下。
当前技术已经相当先进,然而并未彻底颠覆物理规律,众多实验室的研究成果并未得到实际应用。只有当这些技术被应用于实际车辆,并让用户亲身体验到油耗降低、噪音减少、动力提升,这才称得上是顶级的内燃机。
一些国产车太想证明自己了,但有些数据也的确太夸张了。
全球顶尖的发动机制造商均未敢宣称其热效率突破43%,即便是丰田的混动技术,其热效率也仅略高于41%,若要展示实力,不如展示实际装车后的热效率,这比仅凭实验室数据更具说服力。
即便与顶尖的汽车制造商存在一定差距,人们也能予以谅解,因为工业的发展需要一步一个脚印的积累。