由此也產(chǎn)生幾個(gè)問(wèn)題:什么是發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率?為何要經(jīng)過(guò)專業(yè)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證?
熱效率即發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的總熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的轉(zhuǎn)化率。發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率=車(chē)輛動(dòng)能÷燃油產(chǎn)生的總熱能×100%。發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率越高,汽油燃燒總熱能中產(chǎn)生的對(duì)車(chē)輛的動(dòng)能占比也就越大。在發(fā)動(dòng)機(jī)熱能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,大部分熱能都因“開(kāi)小差”而損耗掉。這種損耗,就像一條河流,流動(dòng)過(guò)程中,會(huì)被滲漏、被蒸發(fā)、被截留,從而無(wú)法全部注入大海。
理論上,發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率越高,在輸出相同動(dòng)力的情況下所消耗的燃油就越少,所以也就越省油。一般來(lái)說(shuō),同一輛汽車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率從35%提高到39%,加滿一箱油行駛里程有望由500公里提升到550公里。
但提升發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率不是一蹴而就的事。
1776年,最早的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率僅有2%—4%。英國(guó)人瓦特對(duì)蒸汽機(jī)進(jìn)行了改良,使其熱效率達(dá)到了2%—4%。
隨后汽油機(jī)熱效率開(kāi)始進(jìn)入緩慢提升階段。如今豐田汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的最佳水平,但也只是將自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,由36.8%提升至40%。
相比自吸發(fā)動(dòng)機(jī),渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率提升的難度系數(shù)翻倍。
渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)檫M(jìn)氣壓力較高,壓縮沖程時(shí),高壓氣體很容易在火花塞未點(diǎn)火前使汽油自燃,比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)更容易產(chǎn)生爆震。為了控制爆震,就必須降低壓縮比,而且還得對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行修整,緩和氣缸燃燒工況。所有的技術(shù)突破和改進(jìn)整合在一起,才能有效提升熱效率。
目前國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率基本在37%-38%左右?;靹?dòng)專用的發(fā)動(dòng)機(jī)為了追求更高的熱效率,動(dòng)力性會(huì)有比較嚴(yán)重的下降。
比如入選去年“中國(guó)心”十佳發(fā)動(dòng)機(jī)的品牌中,奇瑞瑞虎8的ACTECO1.6T,熱效率是37.1%;長(zhǎng)安逸動(dòng)PLUS的藍(lán)鯨1.4T發(fā)動(dòng)機(jī),熱效率是37.6%;海馬的1.6TGDI發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率是37%;日產(chǎn)KR20DDT 2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)是39%熱效率。
而奔騰T77 PRO發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率39.06%,超過(guò)了目前市場(chǎng)上的主流水平。這個(gè)成績(jī),是第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛測(cè)試得出的結(jié)論,并不是一汽奔騰自說(shuō)自話。
目前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù),大多是由汽車(chē)廠家自行包裝宣傳,沒(méi)有經(jīng)過(guò)權(quán)威認(rèn)證,對(duì)消費(fèi)者可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。其中對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率標(biāo)準(zhǔn)也沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定。
在此背景下,中汽中心制定行業(yè)首個(gè)乘用車(chē)油耗試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):《乘用車(chē)用汽油機(jī)能效認(rèn)證》,是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的第一個(gè)自愿性認(rèn)證,通過(guò)相應(yīng)的試驗(yàn)測(cè)試,最高有效熱效率≥38%的發(fā)動(dòng)機(jī)將獲得該項(xiàng)認(rèn)證。
中汽中心發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率認(rèn)證,是國(guó)內(nèi)針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的首個(gè)客觀公正的第三方權(quán)威認(rèn)證,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率迎來(lái)了統(tǒng)一的評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。此項(xiàng)認(rèn)證,不僅是對(duì)企業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域技術(shù)能力上的一種肯定,更是鼓勵(lì)行業(yè)聚焦汽車(chē)核心技術(shù)研發(fā)。對(duì)消費(fèi)者選購(gòu)車(chē)輛、識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)性能也有重要的參考價(jià)值。
首先將發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行暖機(jī),在暖機(jī)結(jié)束后,將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至額定功率點(diǎn),按照企業(yè)申報(bào)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)整邊界參數(shù)。然后根據(jù)GB/T 18297標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行凈功率試驗(yàn),確認(rèn)該發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)正常。通過(guò)試驗(yàn)可得出該發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率和每小時(shí)耗油量,再根據(jù)有效熱效率規(guī)定的方法計(jì)算確定發(fā)動(dòng)機(jī)最高有效熱效率。
最終,奔騰T77 PRO發(fā)動(dòng)機(jī)最高有效熱效率為39.06%,超過(guò)中汽中心38%的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),已符合認(rèn)證規(guī)則要求,中汽中心為其頒發(fā)“能效之星”001號(hào)證書(shū)。