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在最新的2019年沃德十佳发动机评选中丰田2.0L自然吸气发动机和本田2.0L阿特金森循环发动机携混合动力系统双双获奖。图1
其中丰田最新的2.5L和2.0L Dynamic Force Engine发动机,采用阿特金森循环,混合动力版本热效率能够达到41%,即使非非混动的普通版本也可以实现40%的最高热效率(图2),是当今量产发动机里面最高的热效率的发动机。
这会不会是内燃机的绝唱呢?我觉得不会,因为内燃机的潜力远未完全挖掘完毕,我们可以从下面两个部分来看一下:
多年以来,丰田一直是不看好电动车的,一直在推混合动力技术。但是在如今电动化的大趋势下最近丰田公布了2030战略,给出了明确的电动化路线图,主要包含两个信息:
(1)丰田从2020年开始正式推广纯电动车EV,首先在中国正式引进量产EV车型然后向全球推广。但是丰田是EV和混合动力两条路线年前后为销售的所有车型提供电动化选项,这时候就没有纯内燃机车型了,但是发动机和电机结合的混动是主流。
(2)丰田认为即使到2030年完全不使用发动机的EV和燃料电池FCV仍然不是主流。EV和FCV占到10%以上。此时带发动机的混合动力仍然占据主导地位。图3图4
因此,根据丰田的战略规划,未来到2030年仍然是混动主流,混动发动机性能的进一步提升是必须要进行的。
其他公司大多也没有停止内燃机的研发,即使是大众非常激进的要全面转向电动化,也要到2026年才发布最后一代内燃机。我们看看未来几年马上要看到的内燃机提高热效率的新技术有哪些吧:
(1)预计2019年中,马自达会尝试量产第一个压燃汽油机,马自达称为SPCCI火花塞控制压燃发动机。这一新技术结合柴油机和汽油机的优势,压缩比18,马自达声称热效率可以达到50%。图5
(2)预计2019年我们马上还将看到福特为了提高热效率准备在三缸发动机上引入动态停缸技术,这个技术可以通过ECU来计算何时需要哪个汽缸停止工作,完全是动态调整的,福特进行了大量的开发工作以解决动态停缸情况下的NVH问题。最有意思的是在这一系统起作用时,三缸中只有一半在工作,我就是平均只有1.5个汽缸在工作,可以有效的降低油耗。图6图7
(3)预计3年内我们会看到宝马联合博世开发的喷水燃烧系统汽油机,这一系统目前已经在M4 GTS和宝马1系上进行了大量的测试。这一技术通过向汽缸内喷少量的水来降低燃烧温度和爆震倾向。想要在大幅度提升功率的同时达到和柴油机相同的热效率水平。图8
(4)未来几年我们还会看到捷豹路虎和博格华纳合作开发的混动增压器技术eTurbo。这一技术在增压器的中间体上安装了一个电机,来回收排气的能量,给48V混动系统充电。这一技术来源于F1赛车的MGU能量回收装置,未来会应用到民用车上来提高效率。图9
以上信息供大家参考,欢迎讨论。对发动机感兴趣的朋友可以关注我,每周会发布原创的发动机技术和产业的专业解读,谢谢支持!
所谓热效率国际上并无权威检测机构,更没有硬性的指标,比如排放标准,动力输出这些都是指标清晰明确,可以检测查证并严格执行的。
但是所谓的热效率则不同,谁都可以自说自话,加上热效率多几个点少几个点并不代表整车的油耗水平,比如德系的B级车迈腾、A4L、宝马3系这些车从来不宣传热效率,偶尔能看到的数据不过是37.5%之类的,但是人家德系车动力远超丰田同级车,而实际油耗却低于丰田,比如01加速能力迈腾280能到8秒5,丰田号称41%热效率的2.5加速能力才9秒多,但是标准工况油耗迈腾280是5.5升,凯美瑞2.5是6.6升,仅仅比迈腾380低0.1升。
理想很丰满,现实很残酷,会咬人的狗不叫,狂叫不止的狗他不会咬人。丰田就是个一只虚张声势的狗,几乎就是个残废狗。
首先,热效率最高内燃机不是丰田做的,丰田只是热效率最最高的汽油发动机。内燃机按燃料分是还包括了柴油机,重油机,汽油机,其中无论是马自达号称的50%热效率,还是丰田是40%热效率,在柴油机面前都不算个事,大型柴油机已经轻松到50%热效率,车用柴油机热效率都在40%以上。这就是为什么欧洲轿车用的都是柴油机,节能
当然不会,至少日本两田8年前的计划就是提升到50%,现代不也在测试50%发动机,马自达不也要搞么?
马自达压燃配合混动才是终极,因为发动机标的热效率是最高热效率,不是每个个工况都能实现。所以马自达也无法实现丰田混动级别的油耗,特别是日常。所以马自达和丰田互换技术就可以打造最高效的动力系统
你讲得很对,电动才是未来,现在的技术已经足以淘汰发动机,将来电池冬季续航突破一千,充电基础设施更完善,电动更加深入人心时,发动机自然就退出历史舞台了,同时这也是中国汽车工业崛起的机会。
当今奔驰f1发动机1000匹马力50%的效率。下放一个热能回收系统大概就能提高10%的效率。