来源：动力哥汽车动力总成

上周，比亚迪在北京举行了一场新闻发布会，比亚迪DM-i超级混动技术的核心部件之一——骁云-插混专用1.5L高效发动机在会上正式亮相。DM是比亚迪独有的混动技术，DM-i则是相对于DM-p而言的，p代表性能，i则代表了经济性。

在之前的几篇文章中，我们讲到了东风C15TDR发动机的热效率：41.07%、传祺新2.0ATK发动机的热效率：42.10%。近几年来，“热效率”这个词出现的频率变得很高，热效率指的是发动机输出的机械功与发动机燃料燃烧产生能量的比值，是衡量发动机技术水平的一个重要数据。

热效率指的是发动机输出的机械功与发动机燃料燃烧产生能量的比值，是衡量发动机技术水平的一个重要数据。受热机理论限制，根据“卡诺循环”η=1-T2（低温物体）/T1（高温物体），所以要提高热效率，从公式上看，是尽可能降低低温和提高高温，但在发动机上要想做到这一点很难，所以发动机热效率每提高1%都非常困难，而且最高热效率只是个极值，就像是发动机的功率是多少马力一样，仅指在某个特定工况下的最佳表现。因为发动机输出时，热效率的分布像是一个范围，所谓的最佳热效率也就是特定一个点上，并不能完全代表一台发动机的节油性。

看完这台发动机的一些基本参数后，我们就一起来探究这台发动机是如何在热效率这块高地占领自己的一席之地的。

骁云-插混专用1.5L高效发动机技术路线

01

高压缩比15.5

压缩比较高时，混合气被压缩后所能达到的温度也比较高，火花塞点燃混合气时能在较短的瞬间完成燃烧过程，释放出较大的爆发能量，因此发动机输出的有用功增加，热效率上升。

要说明一台发动机的技术参数，可以概略地用功率与扭矩的大小来标示出来，然而影响功率、扭矩输出的因素却很多，其中一个重要因素就是发动机的压缩比。压缩比表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸气体被压缩的程度，用ε来表示。

就发动机某个气缸而言，当活塞的行程到达最低点，此时的位置点便称为下止点，整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积Va。当活塞反向运动，到达最高点位置时，这个位置点便称为上止点，所形成的容积为整个活塞运动行程容积最小的状况，容积为Vc。

发动机的压缩比越高就代表着其性能越好，但是也存在着相应的限制。在油气燃烧的一瞬间，气缸壁甚至是附近的结构都会受到剧烈燃烧所产生的影响，当压缩比升高时，油气燃烧所产生的能量中就会有更多转化为动能，气缸壁收到的压力就越大，对材料的要求也会提高。同时，当压缩比升高到一定程度时，混合气体很容易因为高压在火花塞还未点火时便发生自燃，此时活塞未到点火位置，燃烧产生的巨大冲击力和活塞的运动方向相反，引起发动机剧烈震动，即产生爆震现象。

为了有效的抑制爆震现象，比亚迪重新设计了活塞造型，增大冲程-缸径比，提高滚流效应，使得混合气在被点燃时更加集中。在配合上阿特金森循环、冷却EGR等技术，使得这台发动机在采用超高压缩比的前提下，依然保持高效的可靠性。

02

阿特金森循环

阿特金森循环的实质就是膨胀比大于压缩比。采用进气门晚关的方法，让缸内的混合气被压回进气管一部分，实际压缩行程（做功行程）小于膨胀行程，发动机的膨胀比高于压缩比（在膨胀行程中可最大限度的将热能转化为机械能，达到改善发动机热效率，降低燃油消耗，减小热荷，降低NOx排放等目的），因此可以设计更高的几何压缩比。所以，阿特金森循环的好处就是使得燃料的利用率更高，有效的提升发动机热效率。

03

冷却EGR系统

废气再循环系统(ExhaustGasRecirculation)简称EGR，是将发动机产生废气的一小部分导入进气侧再度燃烧。再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢，这就是氮氧化合物会减少的主要原因。另外，提高废气再循环率会使总的废气流量(massflow)减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。EGR系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成份最低。

从结构上我们不难看出比亚迪的这套EGR废气再循环系统采用“催后取气”的方案，何为“催后取气”？就是取三元催化转化器之后的废气。EGR是将发动机产生废气的一小部分导入进气侧再度燃烧，那么废气经过三元催化转化器之后，杂质将会减少，再引入气缸内，进行二次燃烧，这有助于保护发动机。

04

缸盖集成双流道排气歧管

缸盖集成排气：由于这项技术将排气歧管集成于气缸盖内，排气歧管内的热废气能够更好的与缸盖水套进行热交换，这样同是采用发动机冷却水来冷却，那么相当于冷却系统多了一个热源，这样就能更快地实现暖机，减少冷启动造成内部构件的摩擦，使发动机更快地进入高效的工作状态，从而达到降低排放，节省油耗的目的。

比亚迪骁云-插混专用1.5L高效发动机还采用了排气岐管双流道设计。1-4气缸和2-3气缸排气道分别集成，配合合理点火顺序，大大降低了排气背压相互干扰，提高了排气效率。另一方面，缸盖集成排气歧管也起到了简化发动机零部件的作用，从而能让发动机减少约3-5千克的重量，同时减少的重量位于发动机顶部，所以这对于整车的重心降低是有所作用的。

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降摩擦

这台发动机在降摩擦方面的技术主要包括：（1）官方使用0W-20低粘度机油，降低发动机各运动部件之间的摩擦。（2）采用更小的曲轴轴径，减少运行时摩擦接触面积，降低发动机摩擦损失。（3）低张力活塞环，减小与缸套壁面接触力、摩擦力，而且活塞裙部采用了DLC涂层技术，起到提高了零件使用性能、延长使用寿命的作用。（4）与行业其他发动机相比，比亚迪骁云-插混专用1.5L高效发动机无传统发电机、机械空调压缩机、机械真空泵、机械水泵等附件，因此不需要前端轮系，进一步降低损耗，提升效率。（5）采用电控式2级变排量机油泵，能够根据发动机润滑和冷却需求调整泵油量，主动控制使机油流和压力满足发动机需求，从而消除过量机油流并降低发动机曲轴上的负载，以便节省燃油。

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分体冷却热管理技术

在这款发动机上，比亚迪首次启用了发动机分体冷却技术，通过对缸盖和缸体的温度控制，按需为缸盖和缸体精准提供冷却，使缸盖和缸体都能处在最佳工作温度，提升了发动机效率，冷启动暖机过程缩短15%-20%的时间，降低了暖机过程的油耗和排放。

缸体缸盖分体冷却热管理：缸体、缸盖采用两套水循环，配备单独的节温器：蜡式节温器（缸体）+电子节温器（缸盖出口）。缸盖安装在缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通，利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。

07

优化控制系统

基于A-SPICE标准，通过核心算法，自主开发发动机控制策略、高效燃烧和排放的控制方法、高精度的EGRETC模型及先进控制策略。