1.工程师视角聊聊越来越普遍的小排量涡轮机

油价算法是谁发明的观点_油价谁说了算

1加仑=3.785公升

3.88美元=25.244人民币

25.244/3.785=6.67元/公升

事实上美国的汽油和中国的汽油没有可比性,汽油标号算法不同,中国的汽油97号的油品还不如美国的87号(入门级)汽油

工程师视角聊聊越来越普遍的小排量涡轮机

当下的油价确实让人十分欣喜,小编前几日路过加油站,发现加上油站的优惠,价格相当让人心动:92号汽油每升还不到5块,而95号汽油也仅需5块多。这样的油价水平,确实能大幅降低我们的养车成本。不过,油价水平总是处于波动状态,目前的低价虽然让人开心,但能持续多久是一个问题。而如果你选择的是一辆纯电动车,那么油价以后变得再贵也不怕!为此,小编为大家挑选了下面三款续航400km的今年新上市车型,而其中的哪吒U更是以“透明A柱”的理念,成为关注度最高的车型。

北汽新能源EX3?R500

上市时间:2020年2月28日

补贴后售价:11.99-12.99万

推荐理由:R500是北汽新能源EX3的新增车型,该款车型的推出进一步丰富了消费者的选择,而且在动力、续航里程、配置等方面都有着不错的竞争力,再加上12-13万的售价,整体显得十分亲民,性价比不错。

外观方面,EX3?R500的整体设计富有层次感,前脸处拥有飘逸的大灯组线条,分体式大灯组与U形大嘴相对应,看上去整体感十足,突出个性。车身侧面则采用悬浮式车顶设计,紧致的车身配合扬起的腰线带来时尚、动感的气息。车尾处则采用当下流行的贯穿式LED尾灯组,点亮后视觉效果不错。车身尺寸方面,EX3?R500的长宽高为4200x1780x1638mm,轴距为2585mm。

内饰方面,EX3?R500采用了深色为主的配色,而在中控台和车门饰板处的一些类似木纹和镀铬元素的点缀,也进一步提升了内饰的质感。而在科技配置方面,该车配备了12.3寸全液晶数字仪表盘和9寸悬浮式中控屏,支持语音控制、导航等主流功能,但遗憾的是不支持carplay、carlife等手机互联功能。其他配置方面,EX3?R500全系标配ESP车身稳定系统、Auto?hold电子驻车、前后排USB接口等实用性配置。

动力方面,EX3?R500搭载一台最大功率和最大扭矩为160kW/300N.m的电机,匹配单速变速箱,0-100km/h加速时间仅需7.9秒。而在续航表现上,EX3?R500的NEDC最大续航里程为421km,相较R600车型减少了80km,但也因此换来更低廉的售价。

雪佛兰畅巡

上市时间:2020年2月20日

补贴后售价:15.99-17.99万

推荐理由:雪佛兰畅巡最大的竞品力在于其合资车身份,而自身具备的动感造型也同样能征服不少年轻消费者的心,再加上较为合理的定价,雪佛兰畅巡整体上优势较为突出。不过在国产车型为主导的电动车市场,畅巡能否收获预期的销量,还有待市场的检验。

外观方面,雪佛兰畅巡的整体设计源于雪佛兰FNR-X概念车,因而整体造型时尚前卫,科技感十足。前脸处,封闭式格栅尺寸小巧,搭配两侧造型犀利的前大灯组和前包围处两侧上扬的导风槽,突出前脸的攻击性。值得一提的是,充电接口被安置在了中央LOGO处,显得颇有新意。车身侧面,分段式腰线设计突出了该车运动感,而在视觉感受上又显得十分流畅,整体跨界味道十足。车尾处造型则与前脸呼应,贯穿左右的亮黑色饰版将两侧尾灯组相连在一起,显得十分动感。车身尺寸方面,雪佛兰畅巡的长宽高为4665x1818x1538(1513)mm,轴距为2660mm。

内饰方面,雪佛兰畅巡的整体设计简洁大方,相较外观的前卫和攻击性有了一定的反差,虽然少了一些新鲜感,但也更容易为人接受。而在科技感方面,雪佛兰畅巡采用8英寸全液晶仪表盘及10.1英寸液晶触控屏的组合,并搭载全新一代MyLink+智能车载互联系统和全新一代OnStar安吉星智能车联系统,提供语音识别、手机虚拟钥匙、CarPlay、百度CarLife等功能。

动力方面,雪佛兰畅巡搭载一台最大功率和最大扭矩为110kW/350N.m的电机,匹配单速变速箱,NEDC综合续航里程为410km。此外,新车还配备了三级制动能量回收系统,并提供标准、舒适、运动三种驾驶模式。

哪吒U

上市时间:2020年3月21日

补贴后售价:13.98-19.98万

推荐理由:哪吒U的整体产品力很强,吸睛的外观就已经容易让人心动,而重头戏的内饰更是科技感突出,三块大屏的设计本就出彩,而两侧A柱上的屏幕更是实现了“透明A柱”效果,卖点十足。再配合最低不到14万的价格,新上市的哪吒U确实性价比不错。

外观方面,哪吒U的整体设计基于概念车Eureka?01打造,呈现出圆润饱满的状态。前脸处,封闭式格栅与T字形大灯的搭配设计突出时尚气息,并在点亮后实现前脸的贯穿效果,吸睛的同时体现出不错的科技感。车身侧面采用力量感十足的高腰线设计,营造出不错的肌肉感,突出年轻气息。车尾处则相对保守,但还是突出了不错的层次感,贯穿式尾灯的设计也实现了前后呼应,而多处平直横向线条设计也拉伸了视觉宽度。车身尺寸方面,哪吒U的长宽高为4530/1860/1628mm,轴距为2770mm。

内饰方面,哪吒U的造型设计不算夸张,重点突出科技感与档次感。中控台部分采用了12.3英寸液晶仪表+12.3寸中控屏的双联屏设计,而下方还配备了一块8英寸的内饰屏幕,这三块大屏让车内的科技感突出,而且在实际功能性上也值得肯定。除此之外,在左右两侧的A柱上还有两块OLED柔性屏,配合自主研发的智能软件算法及外部高清摄像头,进而实现“透明A柱”的效果。而在档次感方面,简洁的中控台配合双幅式方向盘的设计让内饰有些豪车的味道,而“L”纹路的座椅设计也让人眼前一亮。

动力方面,哪吒U采用纯电驱动,并有三个动力版本。其中,最低配的400U行版车型的最大功率和最大扭矩为120kW/210N.m,而此次推出的其余车型均为150kW/310N.m。而在续航表现上,400系列车型的NEDC续航里程为400km以上,而520系列车型则为500km。

总结

上述三款新上市的纯电动车各自在产品力上的表现都值得肯定,而除了400km以上续航的共同点,其在各自的人群定位上并不相同,北汽新能源EX3?R500售价低廉,动力表现值得肯定;雪佛兰畅巡有合资身份加持,而且外观设计年轻有活力;哪吒U则表现得内外兼修,特别是内饰遍布的屏幕让人仿佛置身于未来。如果你对用车费用比较看重,想实现油价再贵也事不关己的愿望,不妨将这几款新车纳入备选清单,找时间到店再进行深入体验。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

为什么现在小排量涡轮发动机越来越多?涡轮增压器到底耐用吗?

很多朋友都有这样的疑问,便来聊聊这两个问题。

对第一个问题,结论先说:1、自然进气发动机的热效率峰值高于涡轮增压。?2、NEDC循环的常用工况点),自然进气发动机的热效率显著低于涡轮增压。

先回答问题的前半段:为什么现在小排量涡轮发动机越来越多?

————————我是正文的分割线——————————?

简单的说:小排量涡轮增压发动机越来越多,是供给端(车厂)为满足政策法规端(企业燃料消耗量限值、油耗积分、国6排放、消费税)和消费端(动力性、购置和使用成本)的一系列需求,作出平衡的结果。

上面那句显然不够通俗(shuo)易(ren)懂(hua),那么跳过论证过程,看几个假设情况:

1、人在中东(不是中国东部),刚下飞机。名下产业包括但不限于N个油井,请选择

对不起,拿错剧本了,应该是

——大排量涡轮增压发动机,满足驾驶者一切梦想。

2、人在北美,刚下飞机。有EPA排放法规,没有排量税,油价低。请选择

——大排量自然进气发动机,排量即正义。

3、人在中东(真-中国东部),率先实施国6。交通拥堵严重,电动自行车是通勤速度最快的交通工具。买汽油车是为了遮风挡雨,以及冬天敢开暖风。动力,用得到么,可以吃么?

——小排量自然进气发动机,百公里加速一辈子,一辈子就一辈子吧。

中国人民的主流需求,显然没有以上那么极端。我们希望油耗低一点,但不希望动力大打折扣,购置成本也要合理。而车厂要在符合政策法规的前提下,尽量满足用户需求。

于是近五年来,小排量涡轮增压机型如雨后春笋。主流合资品牌里只有日产动作相对缓慢,导致董事长戈恩被日本检方逮捕(大雾,划掉)。

其幕后推手,是第四阶段中国乘用车企业平均燃料消耗量目标(CAFC),从2015年的6.9L/100km变为2020年的5L/100km(NEDC循环)。

暂且忽略新能源汽车的折算优惠,以及与车重相关的目标值调整(二者背后的故事都值得再来几篇文章)。我们单看看NEDC循环的特点:

图中红线为发动机外特性,即各转速下,全油门时的扭矩输出。可见NEDC循环里,发动机工况点集中在左下区域,即偏向中低转速、小油门。记住这个特点。

观察同等动力的自然进气和涡轮增压发动机。图中的粗实线仍然为发动机外特性,细线为有效燃油消耗率(BSFC)的等值线(可类比地图的等高线)。等值线上的数字越小,意味着热效率越高。

于是,可以得到两个基本结论:

1、自然进气发动机的热效率峰值高于涡轮增压。

图中的涡轮增压发动机技术更先进(缸内直喷),BSFC最低值约为250g/kWh,而自然进气可以低到240g/kWh。市面上能买到的自然进气发动机,热效率峰值已经突破40%;而涡轮增压发动机,热效率峰值38%以上的凤毛麟角。

2、NEDC循环的常用工况点(图中左下角),自然进气发动机的热效率显著低于涡轮增压。

二者并不矛盾。这也是,NEDC工况下小排量涡轮增压更省油的秘密。

同时,由于缸内直喷技术能抑制爆震倾向,提升可用压缩比,常与涡轮增压一起使用,来获得更好的节油效果。以至于业内一旦提到涡轮增压汽油机,默认带有缸内直喷技术。

可能有人有疑问,NEDC循环源于几十年前的欧洲,是否反映国内的实际情况?那么,我们来看看第五阶段乘用车燃料消耗量的相关要求。

划重点:

2025年平均油耗目标4.0L/100km(NEDC循环)。

轻型车的油耗测试循环从2021年起,由NEDC循环切换为WLTC循环,至少持续到2025年。

WLTC循环下的目标值,将从4.0L/100km(NEDC循环)进行折算。

汽油机:

相对于加减速平稳、怠速和匀速偏多的NEDC循环,WLTP循环显然更为激烈。但其是否很好地反映国情呢?简单观察一下,WLTP循环含有超高速工况(~130km/h),平均时速高达46km/h,明显与中国路况存在差异。

上述问题导致了中国工况(CATC)的诞生。

“……我国乘用车的怠速比例平均值在20%-30%之间,平均速度约为26.5km/h,车辆主要运行在中、低速区间,大于80?km/h的比例非常低。这与WLTC工况所给出的12.7%怠速比例、46.4km/h的平均时速相差甚远。

参考WLTC方法,中国乘用车工况(CLTC-P)去掉了与实际工况不符的超高速行驶部分,将交通量重新划分为3个速度区间,分别对应低速、中速和高速,工况时长共计1800秒,其中低速区间时间比例为37.4%,中速区间时间比例为38.5%,高速区间时间比例为24.1%,平均车速为29.0km/h,最大车速为114.0km/h,怠速比例为22.1%。

中国工况的实施时间表如下。为了协调国6排放的实施,轻型燃油车在未来5年采用WLTC工况。

WLTC工况下,增压发动机仍然具有省油的特点。但由于油耗标准继续加严,增压+48V轻混和深度米勒循环也将陆续与消费者见面。

油耗的故事先到这里,更大的麻烦——

国6来了,同一时间。

相对国5,国6对汽油机增加了PN(颗粒物数量)排放的要求。之前的直喷发动机,措手不及。

PN碳烟产生的主要机理为:燃烧过程中局部燃料过浓(不完全燃烧)。

而当前的直喷喷油器,其雾化效果,并没有宣传中那么美妙。直喷的燃烧组织模式,留给油滴自行扩散的时间不足,导致燃烧室内同时存在燃料(混合气)过浓-过稀的区域。燃烧过程中,燃料过浓的地方,将产生大量细小的碳烟。

主要解决方案有几个:

解决方案1、改善雾化效果,使用更高喷射压力的直喷系统

下图为不同喷射压力的喷油效果。可见喷射压力越高,油滴越细小,喷射范围也相应变宽。

这种方案,从碳烟形成的原理出发,属于治本。综合效果较好。

欧洲在这方面走的较快。2016年,大众在欧洲推出了EA211?1.5TSI?evo发动机,使用了更高喷射压力的喷油器(35MPa)。出于“你懂得“的原因,国内尚未引进该发动机。

目前市场上使用这种方案的发动机,通用新一代Ecotec系列机型比较有代表性。泛亚和SGM深度参与了开发、验证、生产、服务的全过程,也算是国内一线汽车品牌技术和体系实力的体现吧。

这代Ecotec发动机在开发初(早到2013年)就预先考虑到潜在的一系列油耗和排放法规,提出“CSS”模块化设计概念,从根本的燃烧架构上进行应对。开发思路从制造优先转变为用户优先,追求单缸排量最优,不再锁定缸心距,降低了重量。

采用统一的新技术概念和构型,如35MPa高压直喷系统。

再加上通用的动力总成开发体系GPDP比较完善——国内也有多个自主品牌引进了通用这套GPDP开发体系,甚至还会当作宣传点来为自家品质背书。

解决方案2:进气道喷射+直喷

早年间是为了解决气门积碳和低负载噪音过大的问题,现在还用来处理碳烟。利用进气道喷射不容易形成碳烟的特点,在中低负荷引入进气道喷射。高负荷考虑爆震和性能,回到缸内直喷。

丰田和大众的部分2.0T使用这种方案,系统相对复杂(增加了进气道喷射系统),并且性能有所妥协(直喷比例变低)。所以一些丰田车型的国六版本性能参数会比国五版本有所缩水。

解决方案3:汽油颗粒捕集器(GPF)

从柴油机讨来的终极解决措施——在排气中增加陶瓷过滤器,拦截颗粒物。当国6的汽油车PN过渡期结束(实行6*10^11限值)以及RDE工况从只检测变为生效状态时,GPF将成为必备措施。

看上去是不是很美好?嘿嘿。

GPF作为过滤器,在使用中会逐渐堵塞,导致发动机性能下降。涉及到在线再生、保养和更换的问题。处理不当,用户后期使用的时间和金钱成本可能很高。

如果原机的颗粒物排放很差,硬上GPF来满足排放标准,如同“先污染后治理”的发展路线,并不明智。

解决方案4、基于现有硬件,进行优化和标定

排放要求提升,油耗又不能增加,动力就要妥协。为了发动机账面数据不太难看,还要尽可能保持某个点的峰值扭矩不降低。如果标定不够妥当,还可能引起机油稀释(产机油)等一系列问题。

部分低成本的自然吸气发动机,以及低功版增压发动机使用此类方案。某畅销A级轿车,使用1.5L自然吸气发动机,国6版的实际动力表现比国5版又下了一个台阶。某豪华品牌的1.5T和低功率2.0T发动机,其额定功率低到不可思议的程度,坊间笑称“涡轮减压“。

也有优点,就是花费少,也能勉强达到国六B。

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然后呢,就是说到问题的后半部分:质量。

质量其实首先是“开发”出来的,以设计打底。然后才是试验和制造出来的。对于全新开发的动力总成,从项目启动到投向市场,需要4年以上的开发周期,保证有竞争力的动力,和10年24万公里的耐久性。

还以通用体系举例好了(我也就比较了解这套体系),由于动力总成开发体系GPDP比整车开发体系GVDP流程更长,其配合关系尤其重要。

GPDP体系下的验证阶段,将会进行8种发动机耐久性试验:

1?整机结构性耐久,相当于整车24万公里。?2?冷热冲击试验,冷却液温度在在23?C与115?C之间交替。?3?深度热冲击试验,冷却液温度在-25?C与115?C之间交替。?4?热拉伤试验,使用新机,最小配缸间隙运行到发动机允许最高水温油温3小时。?5?低速耐久试验(全负荷),历时2个半月。?6?发动机冷起动试验,-29?C起动,共90个循环。?7?低速耐久试验,注重低速和怠速。?8?自动启停耐久试验,共287500个循环。

不可否认,现在的小排量涡轮机因为排放油耗等各种条框,技术比起自然吸气时代,技术确实复杂,而且对制造的要求也是越来越高。举个例子,比如Ecotec新一代CSS发动机的技术核心之一:35MPa高压直喷系统。这套系统对制造工艺的要求陡然提升,高压油管材质由普通S304奥氏体不锈钢,升级为S32304奥氏体-铁素体双相不锈钢,材料屈服强度翻倍,以应对喷油系统压力由20MPa提升到35MPa。由于系统压力提升,焊接和激光打孔工艺的精度要求也相应增加。

制造难度陡增,可能就是为什么很多人觉得新技术是不是会不可靠的一大原因吧……其实厂商也会相应提升制造上的技术,作为应对之道:“为保证整机的可靠性,上汽通用引入了深度学习算法支持的防错识别和智能激光检测技术,在关键零件上使用追溯芯片,利用大数据实现精确的全过程质量管理。”——这是个“魔高一尺道高一丈”的攻关故事。结果就是,现在的小排量发动机在故障率上,并不比原先的自然吸气发动机来得糟糕,作为消费者没必要有多余的担心。

另一方面,为解决用户对新技术的焦虑,一些厂商延长了质保。通用会给旗下的新一代Ecotec发动机提供8年或16万公里上汽通用的原厂质保,这个里程和时间长度在开发、试验和制造的环节上,早已有预先的耐久性考虑,能全面覆盖到燃油车的大部分生命周期。厂家把这份说是承诺也好、实惠也好给到了消费者这端,而且不但面对第一任车主,如果发生交易,在后面车主身上质保依旧可用,可以大幅缓解潜在车主对小排量涡轮机不放心的担忧吧。

综上,面对所有厂商都大势所趋的发动机down-size过程,和确实在努力提高效率、改善排放的发动机黑科技的应用,作为消费者坦然接受就好,再配合不同厂商的原厂质保政策,也没什么好多余担心的,油耗确实比上个时代的发动机有所降低啊~~

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。