汽车|自主量产汽油机最高热效率 东风风神全新1.5T动力解读( 三 )


汽车|自主量产汽油机最高热效率 东风风神全新1.5T动力解读
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高压缩比、缸内直喷的技术应用除了益处之外 , 也使得发动机的运转负荷增加不少 。 而活塞作为高负荷运转的部件之一 , 所承受的热负荷也愈来愈大 。 解决办法是通过PCJ(活塞冷却喷嘴)通过喷射雾状机油的方式对活塞底部进行冷却 。 C15TDR发动机上则是领先采用电控PCJ技术 , 发动机在不同的工作负荷下 , 通过对PCJ(活塞冷却喷嘴)进行打开和关闭控制 , 更加节能的进行冷却 , 使发动机在较好的燃油耗区域内工作 , 进而起到降低燃油消耗的目的 。
发动机运转带来的机械损耗可以通过降摩擦技术来尽力弥补 , C15TDR发动机不仅仅是润滑系统上投入较深 , 包括缸体组件、曲轴系、阀系、链系、附件系都有着深度降低摩擦的技术手段 。 如采用带有DLC涂层(非晶态涂层、具有低摩擦、高耐热等特性)的活塞销、气门挺柱、低张力皮带、低预紧力气门弹簧、低摩擦油封等20余项降摩擦技术 , 降低了摩擦所损失的能量 , 间接提高了发动机热效率 。
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在寒冷地区 , 受温度因素的影响 , 油液流动性差会造成发动机启动困难 , 持续强行启动发动机不仅会造成缸体磨损 , 严重还会出现拉缸现象(火烧油底壳等提温手段极不安全) 。 C15TDR发动机的油底壳采用了双腔室的设计 , 启动时会优先加热环境温更高的内腔室机油 , 使得主油道的温升时间会缩短30% 。 而在适宜环境温度下 , 启动暖机(发动机油液充分润滑 , 让水箱水温升高)的速度会更快 , 最短时间内达到最佳待行驶状态 , 而降低油耗 。
此外 , 为了让这台C15TDR发动机有着更好的NVH性能 , 工程师做了很多针对性优化 , 包括采用平衡优化的曲轴 , 能大幅度降低曲轴高速旋转后的振动幅度和频率 , 以及不同工况下对交变负荷的抗冲击能力 。 离心摆双质量飞轮 , 用于隔离发动机曲轴转动的不均衡性带来的变速箱扭转振动 , 尤其是能把发动机低效区间(怠速或者车辆低速)内的不均衡性过滤掉 , 这样就给降低怠速转速提供了可能性 , 也因此实现了发动机抖动和噪音的降低 。 在怠速状态下 , 厂商公布车内的噪音值为60dB(人体可感知 , 但无喧扰感) 。
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一般来说 , 提高发动机热效率有四个途径:一是提高发动机的压缩比 , 给燃油创造一个尽可能完全燃烧的物理环境;二是提高燃油的燃烧效率 , 让燃油尽可能多地转化为动能 , 用于有用功;三是对废气和气缸温度进行热量优化管理 , 降低热损失;四是深度降摩擦 , 减少机械损失 , 降低发动机额外功的损失 。
通过对以上的技术分析 , 不难发现 , 这台发动机在提升发动机热效率的每一个层面都做了深度投入 , 类比于木桶效应 , 全方位的技术提升 , 才能使得发动机最大热效应一步一步提升 , 达到了世界一流的水平 。 当天 , 这台代号为C15TDR的1.5T发动机 , 经过了中国汽车研究中心华诚认证(天津)公司的技术认证 , 其最高热效率达到了41.07% 。 从目前了解到的自主品牌量产汽油发动机当中 , 它应当算是首款最高热效率超过41%的发动机 , 且在世界范围内 , 也是目前量产汽油涡轮增压发动机当中的最高热效率 。 据悉 , 到2030年之前 , 东风还将会推出最高热效率达到42-43%的C15TDR第二代发动机(研发中) , 以及最高热效率≥45%的C15TDR第三代发动机(研发中) 。


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