从年至今，发动机的热效率进步似乎举步维艰，从早早的丰田实现的36.8%的热效率，经过了10多年，也才进步到41%。然而，这一切似乎就要在几周之后发生翻天覆地的变化了……by

大明说到汽车发动机，我们不得不提到一个非常重要参数，就是热效率。我们都知道烧油的发动机都属于热机，就是把热能转化为机械能的机器，而热效率就是能把燃油里面的多大比例的热能转化为机械能。热效率越高的机器，往往也就是技术越先进的体现。1然而，就面对内燃发动机这么一个原理年都没变过的老科技，从年至今，它的热效率进步似乎举步维艰，从早早的丰田实现的36.8%的热效率，经过了10多年，也才进步到41%。然而，这一切似乎就要在几周之后发生翻天覆地的变化了。根据澳洲媒体motoring的报道，马自达即将在几周之后的法兰克福的HCCI技术论坛上发布其HCCI发动机，且在10月份的东京车展上将会发布搭载HCCI发动机的新一代马自达3，该车预计会年上市。而早在年的1月份，日经新闻就报道了今年的年底，马自达会引入热效率提升3成的HCCI发动机。综合这些报道，现在看来世界上第一个量产HCCI发动机即将问世了。通用曾经研发过HCCI发动机，但没有量产如果以上消息属实，那么这一次马自达带来的发动机热效率将要接近50%。在这里，我首先要解释一下什么是HCCI发动机，它的英文是HomogeneousChargeCompressionIgnition，直译过来是均值混合气压燃技术，它的核心是均值混合气和压燃，也就是让气缸内的混合气体在高压下自燃，这样就可以让活塞在汽缸内获得更多的行程，从而带来更高的压缩比。图片转自车聚网根据网上流传已久的如下图片可见，马自达已经在HCCI技术上取得了突破，第二代创驰蓝天发动机将会在转Kpa压力以及压缩比1:18的情况下达到48%的热效率而如果比较下面马自达自己公布的图片，可以看出其HCCI发动机在转和转，BMEP值从kPa到1kPa区间比第一代创驰蓝天发动机热效率高出不少，尤其在低压力区间的kPa到kPa区间。那么我们来解释一下BMEP(制动平均有效压力)和扭矩的关系，因为它们之间是可以直接转换的。对于四冲程发动机来说，BMEP=2π*扭矩*2/发动机排量，全部取国际单位制。比如下面的第三代EA改进型的BSFC图纵坐标是BMEP（1bar=,Pa），我们可以换算成扭矩。就得到下面这幅图，这其实是大众的最大扭矩为牛米，最大马力马力的改进型EA发动机。（仔细看，上面两张图不一样哦~）好了，上面解释了BMEP和扭矩的关系，那么我们就知道第二代创蓝发动机最厉害的地方就是大幅度提升了发动机在转和转时候，扭矩输出为32，64和96牛米时候的效率。根据motoring的报道，这台HCCI应该是2.0升的发动机。而这个地方恰恰是我们开车时候在城市里发动机工作最频繁的区间。下面这幅图展示了发动机在城市工况下的工作区间，黑色点为工作区间。这里可以很清楚的看出0到转之间，BMEP从0到60（kPa）之间就是黑点最为密集的地方。而这个正是第二代创蓝效率提升最大的地方。普通发动机比如上图的大众改进型EA发动机，在这个区域的BSFC值为到之间，对应热效率28%到20%，而第二代创蓝则能提升到48%。这样意味着热效率的翻倍，油耗减半。那么搭载这样一台HCCI发动机的车型在市区达到和当前混动车型一样的市区油耗不是梦，据说，油耗可能也就在3-4L左右。2那么接下来几周，让我们拭目以待，看看这一发动机黑科技的真面目。如果各位有兴趣，还可以接着了解一下这十几年世界顶尖发动机的发展历程：14年，传统发动机热效率的艰难提升路自从年以来，美日德都有车企在近乎炫技一般的时不时抛出一个热效率超高的发动机，而动作最多的当属丰田。年：丰田36.8%首先是年上市的第二代普锐斯1.5升发动机的热效率（代号1NZ-FXE），在BSFC数值为g/kwh的运转区间达到了36.8%。（如下左图，右图为第三代普锐斯发动机热效率）9年：丰田38.5%然后则是9年上市的普锐斯第三代，1.8升的发动机代号2ZR-FXE，热效率在g/kwh的区间达到了38.5%。如下图。年：马自达而在年问世的马自达创驰蓝天发动机，由于没有官方公布的BSFC图，所以只能在其上市之后靠专业人士通过实验室测试找出其BSFC图。具体的如下图上可以看到年马自达2.0升创驰蓝天发动机的最低热效率点在的位置。由于不清楚具体测试使用的燃油类型，也就是不知道其热值，所以无法准确算出其热效率。即便如此，最低达到g/kwh的热效率，当年在非混动车发动机中也是首屈一指的了。年：本田38.9%然后到了年，就是本田在其混动雅阁上使用的发动机，代号为LFA，最高热效率达到38.9%，对应的BSFC值为g/kwh。在这里解释一下，本田的g/kwh对应热效率为38.9%，而丰田上面的g/kwh对应热效率38.5%，如果以本田的数值为标准按照公式计算，得出来丰田的g/kwh热效率为37.8%而不是38.5%，这是使用不同热值的燃油造成的。年：大众差不多也是年，大众发布它的EA第三代发动机，大约年装车，下面的左边的图是高功率的EA，最大热效率BSFC值为g/kwh，而在两年之后年大众发布的第三代EA发动机中期改进型，最大热效率值为g/kwh，年开始装车。年：本田38%本田也在年发布了其1.5T的涡轮增压发动机，最大热效率BSFC值为，对应热效率为38%，年装车上市。如下右图所示。年：通用36.45%还有个需要提出的是通用在它年上市的第二代沃蓝达上应用了一台高效率的1.5升自然吸气发动机。如下图所示，最高热效率点达到g/kwh，而且通用很老实的告诉了读者，这个热效率使用的汽油热值为42.94MJ/kg。那么我们就可以算出通用在第二代沃蓝达上这台发动机的最大热效率为36.45%。年：通用37.43%在接下来一年发布的混动迈锐宝上，通用又加强了其1.8升自然吸气发动机的热效率，最大点达到g/kwh，可以达到37.43%。年：丰田40%也就是年，丰田发布了8NR-FTS发动机，1.2T涡轮增压四缸发动机，最大热效率点为g/kwh，而对应热效率为36.2%。下面的图就是8NR-FTS的BSFC图接下来还有个异类，就是丰田在年发布的44%热效率的柴油机，对应的热效率BSFC值为g/kwh，注意这里是柴油的热值，取值为42.14MJ/kg。而到了年，丰田成为了率先突破汽油发动机热效率40%的厂家。首先是第四代普锐斯发动机热效率达到了40%，紧接着是2.5升自然吸气发动机的热效率达到了40%和41%。丰田并未直接说明40%热效率点的BSFC值，但是给出了较为详细的BSFC图。对发动机热效率有兴趣的朋友，还可以参考这个日文网页。

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkyy/7288.html