熱管理解決方案提供商
服務熱線:400-6655-196
  • 免費訂閱“跨越電子”電子周刊
當前位置:首頁 » 資訊中心 » 媒體報道 » 37.1%世界領先發動機熱效率 奇瑞是如何比肩豐田汽車

37.1%世界領先發動機熱效率 奇瑞是如何比肩豐田汽車

目錄:媒體報道星級:3星級人氣:-發表時間:2018-06-07 13:50:00
RSS訂閱 文章出處:跨越電子導熱硅膠片網責任編輯:NSW作者:NSW

自主研發發動機實在是件“吃力不討好”的事,國內僅有奇瑞、吉利、上汽等寥寥幾家車企在努力鉆研。評判發動機的水平高低,可以看功率、扭矩、油耗等數據,但工程師們最孜孜不倦追求的是熱效率。

發動機熱效率解析

對于發動機熱效率的定義:發動機有效功率的熱當量與單位時間所消耗燃料的含熱量之比稱為熱效率(有效效率),用以評定發動機作為熱機的經濟性。

對于上述定義感覺云里霧里朋友,請直接略過,可以直接通過一條簡單的卡諾循環公式解開你的疑問,卡諾創造了卡諾熱機闡明了“一切實際熱機的效率都低于卡諾熱機的效率”這一觀點。卡諾循環的公式其實很簡單,熱機的最高效率只與兩個熱源的熱力學溫度有關。

簡單來說就是對于發動機而言,就是通過燃燒汽油產生熱能,通過帶動發動機內部的曲軸連桿機構轉換為機械能,從而驅動車輪使車輛行駛。其高溫熱源來自于燃料提供的熱能,低溫熱源就是大氣溫度。

熱效率提升為何如此艱難

從卡諾循環中我們可以很容易地找到提升熱效率的方法:既然環境溫度TC無法改變,那么就需要提升熱源溫度TH。不過,制約熱源溫度提升的因素也是制約發動機效率提升的難點:如發動機材料的耐熱性、加工工藝、燃燒控制等。這一展開將會涉及到材料學、機械設計、熱力學等等。

除了熱源溫度提升困難外,發動機本身需要冷卻,會有機械摩擦,需要吸入新鮮空氣,排出空氣,這都會損耗相當一部分的能量。這些理想與現實的差距,都是阻礙發動機提升效率的因素。

目前世界范圍內發動機熱效率最高的著名發動機就是豐田的2ZR-FXE發動機,目前搭載在第四代普銳斯上。

奇瑞高熱效率解剖

其實奇瑞的這款E4T15B的1.5T發動機熱效率能達到世界領先水平37.1%,除了自身投入以外,還離不開優秀供應商的支持。其中就包括:霍尼韋爾、法雷奧、博世等。

霍尼韋爾:我們負責加壓

霍尼韋爾(Honeywell)的主業務是航空技術,為飛行器的空氣動力學設計、渦輪發動機研發提供解決方案。車用渦輪增壓器隸屬于霍尼韋爾航空航天部門,是其技術的結晶。

從2002年開始,奇瑞和霍尼韋爾就展開了合作。新款E4T15B發動機,在繼承前輩高可靠性的基礎上,通過對軸承和葉輪的改進,提高了渦輪的響應性,峰值扭矩的到來比之前的2000rpm提前了250rpm,在1750-4000rpm的轉速范圍內可輸出最大扭矩。

法雷奧:我們負責降溫

發動機的運行伴隨著高溫,熱管理系統則是保證發動機安全運行必不可少的部分。對加壓空氣進行冷卻,可以提升進氣效率;對廢氣中的熱量進行再利用,也是提升熱效率的一個重要手段;轉速達每分鐘30萬轉的渦輪增壓器更是需要高效的冷卻。

(圖3:傳統的渦輪增壓發動機冷卻流程)

法雷奧(Valeo)正是汽車熱管理系統中的佼佼者。在E4T15B發動機中,法雷奧將進氣歧管和水冷系統整合在一起,使得溫控響應更快、溫度波動更小。并且該系統還為將來應付更高的排放標準、引入低壓EGR系統打好了基礎。

(圖4 法雷奧改進的整合式進氣中冷系統)

博世:我們負責管理

渦輪增壓系統、熱管理系統、潤滑、噴油等系統就像一個個職能部門,而博世(Bosch)提供的ECU就是監督管理部門。它通過遍布發動機的各式傳感器獲知當前的工作狀態,然后給各個執行機構下達指令。發動機想要高效運行,離不開一個足夠聰明的ECU。

上圖是一張發動機萬有特性圖,等燃油消耗率曲線可以看做是地圖上的等高線,最里面的一個圈圈表示燃油消耗率最低。可以看到E4T15B發動機所代表的藍色圈的面積要明顯大于另外一款1.5T發動機的紅色圈,說明E4T15B發動機工作在最優油耗區間的概率更高。

?

500元 倍投方案 稳赚