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哪些技术让发动机更省油,日系发动机盘点

来源:整理 时间:2022-04-24 16:49:14 编辑:科技知识 手机版

下图为发动机减少油耗技术路线:从之前的缸内直喷,到发动机涡轮增压技术,发动机小型化,油耗减少8%;通过起停技术,油耗降低2.5%;提高发动机燃烧效率,油耗减少2%;更好的热管理,油耗减少1%等等。技术发展减少发动机的油耗是大势所趋,每一代发动机伴随着新技术的应用,一直在为油耗减少作贡献。

什么发动机越来越省油?

为什么发动机越来越省油

我们从两个方面来回答这个问题:法规要求不仅是中国,在欧美,甚至全球对车企的二氧化碳排放(直接与油耗相关)每年都在加严,如下图:在15年之前,我们国家对油耗(二氧化碳)的要求落后于欧洲和美国,从15年开始,加严了排放要求,目前油耗目标介于欧洲和美国之间。具体来说,2017年目标为6.4升/百公里,到2020年,目标为5升/百公里(对应二氧化碳排放约为100g)。

从这个角度上讲,是法规在推动汽车行业技术的进步。技术发展减少发动机的油耗是大势所趋,每一代发动机伴随着新技术的应用,一直在为油耗减少作贡献。下图为发动机减少油耗技术路线:从之前的缸内直喷,到发动机涡轮增压技术,发动机小型化,油耗减少8%;通过起停技术,油耗降低2.5%;提高发动机燃烧效率,油耗减少2%;更好的热管理,油耗减少1%等等。

目前最新的发动机之前比起来油耗能够降低25%。版权声明:本文为“汽车人参考”原创,如需转载,请务必提前联系我们,获得授权。转载时请注明“本文出处于 媒体平台名称 汽车人参考”以及原文链接,侵权必究。技术·原创·精致·有趣汽车圈儿的清流希望以上回答对您有所帮助,欢迎关注“汽车人参考“,获取更过精彩原创文章。

自吸式发动机比涡轮发动机省油吗?

自吸式发动机比涡轮发动机省油吗

首先来分析下两种发动机工作原理:自吸式发动机是靠活塞下行在气缸内产生负压将混合气吸入气缸的;而涡轮增压发动机是靠增压器将空气加压后压入气缸的。就像一个水龙头,停水时我们可以用嘴吸出部分水,这就是自然吸气发动机,当水压充足时再把嘴凑上去估计得呛一大口,这就是涡轮增压发动机。至于排量相近的两种发动机油耗方面,行驶状况有不同的话答案也不同,比如在高速行驶时,2.0T涡轮增压发动机会比2.0L自然吸气的发动机更省油;但在堵车时,自然吸气的车辆又会更省油,原因在于,堵车时,车辆走走停停,涡轮增压发动机的燃烧效率会更低,涡轮对发动机造成的压力也更大!因此在拥堵路面,自然吸气的车辆更有优势,当然车辆油耗也不是绝对的,油耗受影响的方面很多,比如车身自重,驾驶习惯,变速箱调校等诸多因素都影响油耗!在维护方面,现在大部分涡轮发动机的日常保养都和自然吸气还是有点区别的,一般正常我们建议涡轮增压发动机使用全合成机油,而自吸式发动机使用半合成机油就可以了,相对来说涡轮增压后期的维护保养费用也就高点了!CMC车友会,悦之心、悦之行,交友、自驾、摄影、越野、漂移,活出精彩,中国汽车俱乐部旗下组织!欢迎加入CMC车友会大家庭!。

日产的可变压缩比发动机和马自达的压燃发动机理论上哪个更省油和更耐用?

为什么发动机越来越省油

日产的可变压缩比、马自达的二代创驰蓝天发动机,哪个更省油、更耐用其实很难确定,毕竟马自达的压燃发动机目前并没有正式发售,所以实际表现究竟怎么样真不好说,不过从理论上看还是马自达的压燃更加省油,至于耐用方面也没办法具体的说明,日产Vc-T如今已经正式量产、销售,而二代创驰蓝天压燃发动机何时能上市还真不好说!日产的可变压缩比强在硬件结构上,可变压缩比(机械压缩比)是内燃机发展中的一种先进理念,有部分企业走上了它的研发之路、而大部分车企则绕开了这条路(就像当年大多数车企绕开转子、水平对置一样);而马自达的压燃强在理念、控制策略上!日产可变压缩比的确精妙,但想改变等效压缩比、并不一定非得用改变机械压缩比的方式来实现,利用可变气门技术、在不改变机械压比的条件下,直接改变等效压比,这样的方式更简单、也更节约成本、同时更容易实现,同样也实现了可变压缩比理念的一切!日产可变压缩比的原理我们对发动机的要求无外乎两点,其一是发动机性能,其二是燃油经济性;我们曾天真的认为有这么一款机器,它性能强大、油耗低?但实际上性能、油耗总是相反的,追求性能的机器、燃油经济性都差(压缩比低),而追求燃油经济性的机器、性能都差;原因也非常的简单,拿增压机为例、因为追求性能,所以开口压力打得太大,所以点火前、燃烧室的压力过大,爆震倾向严重;所以对于那些追求性能的机器而言,压缩比没办法做得太大、因为需要缓解点火前的缸压,抑制爆震!这就导致但凡高增压性能机、压缩比都低,比如奔驰的A45,2.0T的机器四百匹马力;可它的压缩比貌似是8.40、远低于咱们大多数的家庭用车;可车子运行时、并不是无时无刻都保持高负荷、全负荷运行(高增压状态),比如车子跑高速、匀速巡航的时候,此时涡轮系统根本不会起正压(歧管压力为负),那么此时燃烧室压力很低、并没有爆震风险,那么此时8.40的压缩比是不是很低?的确很低、如此一来必增加低负荷匀速巡航时的油耗,那么该如何解决这个问题?让发动机在高负荷时、压缩比降下来抑制爆震,又能在低负荷时、把压缩比升上去来抑制油耗?所以日产Vc-T就是在这样的背景下诞生的,它的压缩比可以在8:1.0到14:1之间切换,当机器高负荷、全负荷运转时,缸内压力过大、爆震倾向严重,这时压缩比就会降至最低八,来抑制燃烧室缸压过大、防止爆震;当机器低负荷运转时,压缩比就会拉至最高的14(当然系统也会根据油品来自动调节),来保证低负荷时的燃油经济性;日产的理想是把性能、油耗结合到一处!但实际上即便是可变压缩比,也只是把性能好、油耗低混合到了一处,但并未实现融合!只是证明了这款机器、有两个运转趋势,而并未把性能、油耗融合到一处!愿景美好,但实际上只得到了一个无比精妙的机械结构!想改变等效压缩比,并不一定非得要用改变机械压缩比的方式来实现!日产的理念在于改变等效压缩比,很多朋友对这个等效压缩比的概念不清楚,其实就是发动机运行时的实际压缩比;对于传统的内燃机而言,机械压缩比是无法改变的、但机器运行时的实际压缩比其实并不是恒定的,日产之所以要改变机械压缩比,实际上就是为了调节机器运行时的等效压缩比(实际压缩比),不过改变等效压缩比的方式很多,难道就必须依靠改变机械压缩比的方式?难道利用如今先进的配气技术、改变不了么?重点在于改变等效压缩比,除了利用改变机械压缩比的方式,还可以利用气门去调节(配气技术),比如基于阿特金森、或米勒循环,也就是让进气门早关(半饱)、进气门晚关(吃吐)来改变等效压缩比,实际上与改变等效压缩比的方式相比,利用配气技术来调节等效压缩比的方式更为简单、实用、低成本;换句话日产几十年磨的一剑、路终究是走偏了,实现的结果一致,可实现的方式太复杂、成本又太高,未来很难闯出名堂;可变压缩比技术并不是日产秘密研发,相反当年萨博就玩过、各大主机厂都知道这一理念,可为什么其它车企都不碰它,而选择利用配气技术去实现呢?或许Vc-T再早十年、就可以称王了,但在现如今它有光芒但并不刺眼!马自达二代创驰蓝天压燃发动机日产Vc-T技术很精妙,但与马自达二代创驰蓝天相比、不在一个位面;先说一个结论,日产Vc-T热效率做到了39%,虽然比如2.5L丰田机器的40%、混动的41%,不过增压机热效率做到39%已经很不容易了;而马自达二代创驰蓝天则更为恐怖,直接达到了44%;知道这个差异有多大么?其次Vc-T只是通过精妙的机械结构改变了压缩比(丰田、马自达、本田也可以利用配气技术改变等效压缩比),而马自达的SPCCI则是改变了传统的燃烧概念、直接跨位面达到了超稀薄燃烧领域!Vc-T无论怎么说,它还是在仅仅改变压缩比的状态下运行,而马自达的SPCCI的控制策略丰富、灵魂,它可以瞬态改变压缩比、瞬态把压缩比拉高至29.4以上(二倍过量系数)而进入超稀薄燃烧领域,而Vc-T的空燃比甚至连15都达不到;Vc-T的压缩比最高为14,而SPCCI若想实现压燃、必须要有足够大的压缩比,它的压缩比达到了16(世界范围最高),已经接近柴油机的压缩比了!马自达压燃的原理并不复杂,但控制策略、以及难度却很复杂、很难;比如要进入稀薄燃烧领域、才能更好的实现省油,而当空燃比小于二倍过量空气系数时,燃烧后的氮氧化物又太多、影响环境,所以压燃时空燃比起手就达到了29.4;还要根据不同的环境,完成点燃与压燃的切换,利用火花塞点燃时、压缩比必须得降至13左右、空燃比也得接近14.7,而在下个行程、可能就迅速就切换成压燃,压燃时、空燃比就必须瞬间飙升至29.4以上、压缩比也得达到16(低了压不着),还得把爆震压制在可控范围内,所以马自达的压燃发动机、远比日产Vc-T意义更大,根本不在一个位面!马自达之所以要搞压燃,实际上也是没办法的办法(不得已而为之);各大主机厂探寻稀薄燃烧边界都是一小步、一小步的走,逐渐增加空燃比(没有放到量产的领域),所以依靠分层喷射、分层点燃的方式来实现,而马自达二代创驰蓝天、直接奔着量产去了,要量产就必须考虑环保的问题,所以机器压燃状态时、空燃比必须超过29.4,这时面临的问题就是;分层太多、如上图底部的超稀薄层,利用火花塞跳火、逐层引燃的方式没办法完全引燃,混合气浓度太低、火花传递能量不足,所以面对这个没办法点燃的问题,马自达才拿出了压燃的解决方案!压燃的理念在于,火花塞跳火、终究是只有一个火点,它的能量终究有限、所以传递不了几层就灭了;而建立在高压缩比状态下的压燃所压着的一个混合气层,一个混合气层有多少个火点?所以利用这些火点的传递、才完成了所有稀薄混合气层的点燃!所以马自达压燃发动机真的很复杂、很令人感动;它配备了一个机械增压器(充气设备),就是为了发动机在点燃状态、压燃状态切换时,起到迅速填充空气的作用;要知道压燃状态是挑环境的,环境不适合、只能保持点燃状态!比如车辆冷启、环境温度很低、油品不好的时候,压燃就存在问题,这个时候还是要依靠火花塞在常规压缩比、常规空燃比状态下去点火运行,所以日产Vc-T可以改变压缩比,但只能在8-14之间切换,而马自达压燃发动机同样可以改变压缩比、还可以改变空燃比,能点燃运行、还可以压燃运行,点燃运行时压缩比13左右、空燃比14.7浮动(常规);而压燃运行的时候,压缩比拉到16、而空燃比超过了29.4才能实现稳定运转,所以马自达的压燃、日产的可变压缩比谁更先进、谁更省油?从理论上看、还是马自达压燃更省油,它的热效率已经达到了44%(地表最强),所以在超稀薄压燃状态下、一定是它更省油;而Vc-T的好吃则在于,它已经完成量产、完成装配,甚至已经卖到了咱们消费者的手中,而马自达压燃发动机、由于其复杂设计(控制策略),还不知道什么时候能正式发售,它是否能适应咱们国内的油品,复杂的设计、控制策略能否保证它的耐用性,这都很难说;不过马自达的压燃技术,终究是在超稀薄燃烧领域、向前迈出了巨大的一步,在内燃机领域、马自达创造了新的里程碑,而这些成绩、不是日产可变压缩比发动机能相提并论的!要知道Vc-T的理念是二十几年前所提出的,而超稀薄燃烧概念则更新一些,理念存在差异、结果也自然会完全不在一个位面!。

文章TAG:发动机日系省油技术

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