热效率超过41% 技术解析东风风神C15TDR发动机

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资讯发布 发表于 2020-9-16 23:09:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

 [爱卡汽车 科技频道 原创]

  提到汽车的发动机,大家首先想到的大概是它的功率、扭矩参数,由于这代表了这台发动机的动力是否强劲,其实发动机热服从同样是一个重要指标,它经常会被我们忽视,但意义却不可小视,最直观的车辆能否省油,就和这个参数表现息息相干。

热服从超过41% 技术剖析东风风神C15TDR发动机

  目前传统的汽油发动机的热服从在25%-35%之间,但之前丰田发布的2.5L Dynamic Force Engine混合动力发动机,热服从高达41%,一下成为其时业界的顶峰之作。但本日要和大家聊的这款东风风神C15TDR发动机,它的热服从却到达了41.07%,不但逾越了丰田,在目前的自主品牌中也难逢对手,那么它是怎样做到,本日就为大家发表。

热服从超过41% 技术剖析东风风神C15TDR发动机

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  何为发动机热服从

  发动机热服从又称“发动机有效服从”,是指发动机有效功率的热当量与单位时间所斲丧燃料的含热量的比值,用以评定发动机的经济性。简单来说就是权衡车辆是否省油的一个重要参数,热服从越高代表车辆的燃油经济性越好。

  C15TDR发动机配景先容

  说到东风风神C15TDR发动机就不能不提它的前身——C10TD,那是一款1.0升的三缸涡轮增压发动机,排量不大,但实力不可小视,曾获得2018年的中国心十佳发动机称呼。这款C15TDR可以说是它的升级产物。

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2018年东风风神发布的C10TD发动机,是一款1.0升三缸涡轮增压发动机,你可以看做它是C15TDR的前身,固然排量不大,但实力不可小视,曾获得2018年的中国心十佳发动机称呼,目前利用在AX3、AX4车型上。

  C15TDR为1.5升增压发动机,拥有两个调校以得当差别的动力体系,其中动力版为单一的汽油动力,高效版则会利用在混动车型上。动力版的压缩比为10.5:1,最大功率150kW(204马力),峰值扭矩320Nm,热服从39%。高效版的压缩比更高,到达了12:1,但由于是配合混动体系,所以动力参数的调教有所降低,最大功率125kW(170马力),峰值扭矩260Nm,中汽研认证的热服从为41.07%。固然压缩比不低,但依旧可以利用92号汽油,这点消费者不消担心。关于将来设置的车型,目前暂未公布,但应该会得到比力全面的遍及。

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C15TDR发动机动力版的压缩比10.5:1,最大功率150kW,峰值扭矩320Nm,热服从为39%。

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C15TDR发动机高效版将配合混动体系,压缩比提高至12:1,峰值功率125kW,最大扭矩260Nm,中汽研认证的热服从为41.07%。

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东风风神C15RDR发动机的高效版颠末中汽研华诚认证(天津),热服从为41.07%,获得“能效之星”认证证书。

  热服从怎样提升

  我们知道发动机是一个众多学科相连合的综合体,例如润滑系、燃烧系、冷却系等等,所以要提高发动机的热服从也不是单一方面就能解决的问题,必要诸多方面的共同配合。东风风神的这台C15TDR发动机则主要从燃烧、摩擦以及热管理三个方面的优化,来提高发动机最终的热服从表现。

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  我们知道发动机是一个由众多高速运转零件组合的聚集体,每个零件之间都存在着打仗以保持发动机的气密性或零件间的正常运转,如许零件间就会存在摩擦力,它会无谓的斲丧发动机的能量,所以要提高发动机的服从,首先就要降低打仗表面之间的摩擦力。目前最有效的方法,便是把打仗表面做得只管坚固而光滑(降低摩擦系数),东风风神的工程师为C15TDR发动机运用了20余项的深度降摩擦技术,其中之一便是DLC涂层,它利用在发动机的活塞销和气门挺柱部门。

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为了降低摩擦,C15TDR发动机在活塞销和气门挺柱的部门,都利用了DLC(Diamond-Like Carbon,类金刚石)涂层技术。

  其实降低摩擦系数是目前各大主机厂都会研发的项目,例如奔驰的“Nanoslide”纳米镀膜技术、日产的“镜面缸孔熔射技术”等,可以说是异曲同工。除了DLC涂层技术外,C15TDR发动机还利用了超低张力活塞环、轻量化活塞、低摩擦油封、低预紧力气门弹簧、超低摩擦导板质料等,这些都是为了最大程度的降低摩擦系数。

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  发动机在通过汽油燃烧产生动能来驱动活塞运动的同时,会开释大量的热量,如果热量难以散发便会影响发动机的正常运作,所以发动机必要一套冷却体系来保持它良好的工作温度。但由于工况差别,发动机差别部件的冷却条件也是有所差别的,这时就必要一个智能化的热管理体系,资助发动机降低热斲丧,提高服从。

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为了让发动机的冷却更加精彩,C15TDR发动机采用了横流冷却+缸间打孔的技术,从缸体上我们可以看到这些小孔,它可以让冷却液做到均匀的横向流动,力求更高效的为发动机散热。

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将排气歧管集成在缸盖中,可以说是目前比力流行的一种技术,它可以加快发动机的暖机速率,降低油耗;同时在高负荷运转时有效降低排气温度,改善排放程度。

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双腔油底壳是C15TDR发动机众多创新设计中的一个,其中小腔体在发动机启动之初就可快速的加热内腔机油,这使得机油的升温时间收缩了30%。但我们也有顾虑如许的设计是否会增长机油的加注量,工程师表现目前还在做最后的标定,但应该和常规车型没有太多差别,他们希望要控制在4L以内。

  C15TDR发动机利用了电控热管理模块,利用电机来正确的控制流量分配,响应速率更快。

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  最后让我们来看看C15TDR发动机在燃烧方面的表现。如果发动机的燃油可以得到充分的燃烧,而且最大程度的转化为驱动活塞的机器能,那么发动机的服从将会得到最显著的提高,所以这也是最困难的一个环节,而从C15TDR发动机上利用的技术,我们也能看出将来的一些发展趋势。

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C15TDR发动机采用阿特金森循环,配合进排气双VVT气门正时体系,对于燃油经济性的表现会有显著提升。这也是目前夸大燃油经济性发动机比力范例的设计。

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C15TDR发动机利用了低惯量的电控涡轮增压器,可以让小排量发动机更轻松的推动涡轮运转,显着提升发动机在低转速时的扭矩表现,更得当在都会中驾驶,同时瞬间响应速率也更快。

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在进气方面,C15TDR发动机采用了高滚流比进气道,这可以让气流在进入气缸前更好的运动,进一步提高燃烧服从。

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目前缸内直喷车型一般都是200bar的喷射压力,C15TDR发动机这次做到了350bar,这将会带来更好的雾化程度,燃烧自然也会更充分。

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活塞顶部特别设计了凹坑,它可以容纳油束,以避免燃油飞溅增长的湿壁率,也保证了良好混合气的形成。

  C15TDR发动机利用了进排气双VVT气门正时体系,并采用阿特金森循环,不外这对于目前主流的发动机来说并不是什么创新的技术,接下来的诸多设计才是这台发动机的亮点地点,例如350bar喷射体系、高滚流比进气道、电控涡轮增压器等。C15TDR发动机利用了外部冷却EGR,它可以极大降低缸内燃烧温度以及泵气丧失,进一步克制爆震。

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对于发动机的大脑——发动机管理体系,其实从C10TD发动机开始,就完全由东风风神自主开发,这意味着东风风神可以根据差别的车型需求,来灵活定制技术计谋,自行设计功能,避免出现受制于人的情况。

  别的值得一提的是,C15TDR发动机不但全面到达了国6b的排放标准,同时也提前结构了将来推出的国7排放标准,在环保方面也有充足的潜力。

  编辑总结:在东风风神C15TDR发动机利用的诸多技术中,我们所稀有其实并不多,但其他主机厂大概处于概念或处于研发阶段,东风风神这次大胆的应用到量产中,对于制造工艺和成本控制都是极大的考验,但东风风神大胆走出了这一步,所以取得41.07%的热服从成绩自然也是理所固然的事情了。

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