出品 | 破浪图文组

文 | 张海灵

近日，广汽传祺做了一场发动机热效率线上认证发布会，由中汽研华诚认证（天津）有限公司作为第三方认证机构，为广汽传祺第三代1.5TGDI、2.0TGDI发动机，第四代2.0ATK发动机这三款有效热效率≥38%的发动机颁发“能效之星”证书。

其中，第三代1.5TDGI、2.0TDGI发动机热效率分别达到了40.48%、40.23%，第四代2.0ATK发动机更是取得42.10%热效率，超越丰田41%的热效率，并且刷新目前自主品牌发动机公开认证的最高热效率。这本是一次值得骄傲的认证，因为这个数字是可以吊打一众合资车企的存在，但在认证当天还是有很多网友对自主品牌充满敌意。

我想，可能是因为他们并不知道发动机热效率每1%的提高对于车企的技术和应用是多大的挑战，也不知道研发人员为了1%的提高做了无数次实验。

所以，我将会以此次认证热效率为42.10%的第四代2.0ATK发动机为例，从现阶段车企提高热效率的一些常规手段入手剖析，带大家了解车企如何提高发动机热效率。

首先，要明白什么是发动机热效率？

发动机热效率是指发动机有效功率的热当量与单位时间所消耗燃料的含热量的比值，可以了解为燃油经济性，是衡量发动机技术水平的一个重要数据。那么发动机热效率42.10%是一个啥概念？

上世纪六十年代，发动机的热效率在20%左右，直到2000年在电喷技术的帮助下才突破30%的热效率，四十年只提升了10%左右，即便是在今天，绝大多数汽油发动机的热效率也就是在35%左右。（传统蒸汽机的热效率是4%-8%，汽油机的热效率在25%-35%之间，柴油机的热效率能达到35%-45%，喷气发动机的热效率在50%-60%之间）。

目前量产汽油机中热效率最高的是马自达创驰蓝天发动机，热效率达到了43%，但其点火方式与柴油发动机相同为压燃式，可见42.10%是一个什么水平。

其次，要明白为什么发动机热效率都那么低？

根据热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热能并使之完全转换为有用功而不产生其他变化。简单理解就是，热能不可能完全转化为有用功，能量转化的过程中必定会伴随一定的损失，包括排气损失、冷却损失、机械损失、泵气损失和不完全燃烧损失，这也是造成发动机热效率那么低的重要原因。

也有人会拿热力学的“卡诺循环”η=1-T2（低温物体）/T1（高温物体）来表示如何提高热效率，但从公式上看，只有尽可能降低低温和提高高温才能提高热效率，但在发动机上要想做到这一点特别难。

所以，要实现发动机高热效率的秘诀也很明显了，就是降低排气损失、冷却损失、机械损失、泵气损失和不完全燃烧损失。广汽第四代2.0ATK发动机达到42.10%热效率就是通过一系列技术来降低各种损失。

其一是压缩比。其表示了发动机中混合气体被压缩的程度，压缩比越高，气体的温度、压力就越高，这些都会提高可燃混合气中的燃油与空气混合均匀性，使得可燃气更加充分燃烧。

受爆震的限制，传统汽油机压缩比一般为8~11，而广汽传祺的第四代2.0ATK发动机即使是传统汽油发动机技术，却达到了15.6：1超高压缩比，强如马自达也仅达到了15：1。（9月16日马自达发布的马3和CX-30）

其二是直喷+高压喷射。350bar的喷射压力则是能使得燃油喷射雾化效果更好，就像喷淋头，压力越大，喷射的水珠直径越小、越发散。这样一来，燃油雾珠与空气结合的更均匀更彻底，燃烧时也就更加充分。

当下缸内直喷车型一般都是200bar的喷射压力，而新推出的燃烧效率高的机型都使用了350bar喷射压力设定，比如长城4N20发动机、一汽奔腾4GB15TD发动机。

其三是EGR（废气再循环）技术。发动机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并“回炉重造”一次，以此提高燃料消耗率。此外，它还能通过对泵气损失的改善来影响油耗，由于使用了低温冷却外部EGR技术，可以极大降低缸内燃烧温度以及泵气损失。

其四是阿特金森循环。如果是要提高燃烧效率阿特金森循环肯定是最佳选择，通过推迟进气门关闭，在压缩冲程从进气门排出部分燃气，减少进气量，实现节油。丰田普锐斯通过使用阿特金森循环使得油耗有了明显的降低，但是气门提前关闭会减少进风量，所以第三代普锐斯把发动机排气量从1.5升提高到了1.8升。

其五是摩擦系数。为了降低摩擦，发动机在活塞销和气门挺柱的部分，都使用了DLC涂层技术。

可见，广汽传祺第四代2.0ATK发动机真是把提高热效率的方法都做了一遍，它能达到42.10%的成绩也是靠研发团队一点一点打磨的结果。

但许多网友还是误解了自主品牌，以为发动机的热效率越高，一辆车就越省油。如果单纯从发动机的角度，肯定也是热效率高的车型更省油，但一辆车的油耗与车总体配合分不开，发动机热效率越高，不能证明整车油耗就越低。

此外，省不省油也与日常驾驶习惯有关，一般在发动机热效率高的工况，都是燃油消耗率比较低的工作区间，而这个工作区间也不是日常驾驶最多的区间。

因此，我们大可不必只从省不省油去评判本次广汽传祺的成果，而更应该把重心放到广汽传祺所取得的成绩上。它不仅将带领国产发动机技术更上一个新的台阶，更代表了自主品牌对自身动力研发实力迈入了新的时代。

去年年底，有人曾发出这样的感慨，“2019年可能会是过去十年里最差的一年,却是未来十年里最好的一年。”没想到一语成谶。

2020年，在下行车市和新冠疫情的双重打击下，中国汽车市场遭遇严峻考验。虽然8月实现了同比8.9%的增长，但1-8月汽车销量仍同比下滑仍达到15.2%。

最为惨烈的是，根据乘联会数据统计，自主品牌市占率依然处于低谷位置，在与合资品牌的近身肉搏中，自主品牌仅有几家从中脱颖而出，很多品牌已经走到了生死存亡的关键时刻。

如果说，在增量时代，比拼的是哪个品牌能够将蛋糕做得更大，那么存量时代，较量的就是谁切蛋糕的能力更强。

继东风风神CI5TDR发动机、一汽奔腾4GB15TD发动机，广汽传祺第三代1.5TGDI、2.0TGDI发动机和第四代2.0ATK发动机同时得到认证，证明自主品牌发动机水平已经有了一定的提高，切蛋糕的能力也在逐步增强。

广汽传祺发动机热效率超丰田，何止是数字，也是自主品牌在发动机的研发实力正在迈入新的时代。

*本文图片来源于网络

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