汽车油耗高低,真不是发动机热效率说了算

http://www.qipei.hc360.com2020年04月23日12:00 来源:逻辑非车作者:彭梓朗T|T

  很多人在买车后抱怨开不出官方公布的油耗,例如工信部综合油耗是为6L/100km,实际使用中却发现油耗达到8L/100km左右,高出33%。而不少用户将这种现象归结于实际用车工况与油耗测试工况存在出入,但究竟为何差这么远呢?似乎没有人能弄明白。

  

  就如前段时间我开了一下朋友的丰田第十代凯美瑞双擎,发现购车半年来,表显油耗为4.6L/100km,与公布的4.1L/100km的油耗相当接近。而此前我曾试驾过第十代凯美瑞汽油版,该车的油耗高达10L/100km。根据公布的资料,凯美瑞双擎车型的发动机热效率为41%,而汽油版为40%,究竟是什么原因,导致辆车油耗水平如此悬殊呢?

  

凯美瑞双擎车型,在实际使用中,能轻松实现与官方公布数值差异不大的油耗水平。

  

凯美瑞普通版车型,虽然发动机拥有40%的最高热效率,但油耗表现高于官方数值。

  “有效燃油消耗率”了解一下

  我们平时驾驶经验所知,车辆的油耗与驾驶习惯、行驶路况有关。经常急加速急刹车,油耗会偏大;跑高速较多油耗低,堵市区时间长了,油耗高。其实这样的说法是相当笼统的,事实上,对于发动机的燃油消耗率,有一个名为BSFC(有效燃油消耗率)的图表可供参考。

  

  BSFC图,用于表示发动机每千瓦时有效功所消耗的燃油克数来表示,数值越低,燃油消耗率越低。

  上面提到的凯美瑞双擎与凯美瑞燃油版车型,其实它们的动力单元除了混动与纯燃油的区别外,其实发动机的调校也存在差异,凯美瑞双擎车型的发动机型号为A25B,最大功率131kW@5700rpm,峰值扭矩221N·m@3600-5200rpm;汽油版车型的发动机型号是A25A。最大功率154kW@6600kW,峰值扭矩250N·m@5000rpm。不仅如此,如果看了它们的BSFC图,就会发现差异更大。

  

  虽然汽油版车型A25A发动机40%的热效率仅比双擎车型的A25B发动机低1%,但是最高热效率的覆盖范围,显然比A25B发动机低得多,仅在2200-3000rpm,150N·m-175N·m这个特定的工况区间。而A25B发动机,其41%的热效率区间,转速区间为1000-2400rpm,扭矩范围为120N·m-175N·m。反映在BSFC图中就是高热效率占有的面积大得多,这就意味着,A25B发动机能在高热效率区间运转的工况,要比A25A更宽泛。

  

从图中可见,A25B发动机(右)比A25A发动机(左)的高燃油效率区间更宽泛。

  要油耗低,变速箱不能忽视

  由此可知,要让车辆更省油,就要让发动机能够在高热效率区间拥有更长的运转时间。而发动机的工况,很大程度取决于行驶速度和负载,而变速箱在这其中充当着决定传动比的角色。而凯美瑞双擎以及凯美瑞汽油版车型,它们的变速箱是完全不同的,前者采用了电机、行星齿轮结构,能实现无级变速;后者则为传统自动变速器,拥有8个固定的传动比。

  

  无论是CVT还是E-CVT变速箱,都能够实现无级变速,让发动机拥有更多时间工作在高效率区间。

  

  AT、DCT这类变速箱,由于采用多个固定传动比,在日常使用中很难让发动机保持在高效转速区间内工作。

  无级变速的凯美瑞双擎车型,通过变速箱连续可调的传动比,能让发动机的工作输出范围能更长时间落在高效区间内,尽数发挥发动机41%热效率的优势。因此购买了双擎车型的车主,在实际使用中车辆的油耗与官方公布的出入不大。而采用了AT变速箱的普通汽油版车型,在拥堵路况,时常启停的工况下,由于档位设计的原因,难以让发动机长时间在最高效率区间运转,而其A25A发动机也由于高热效率区间覆盖范围不够宽泛,因此油耗就会出现比公开数值高的现象。

  发动机技术优先,CVT变速箱优先

  由此可见,一款车的油耗水平高低,并不单纯取决于发动机的热效率,而是关乎包括变速箱在内整个动力单元的效率。那么,消费者如何选择一款燃油经济性高的车呢?

  首先,发动机热效率还是首要考虑因素。以燃油经济性口碑较好的本田1.5T发动机为例,这款发动机目前被广泛搭载在国内本田车型中,包括缤智、思域、杰德、CR-V、雅阁、冠道。虽然这款发动机最早与2015年推出,但其技术含量并不低,作为一款涡轮增压发动机,热效率却高达38%,而从其BSFC图可以看出,其在240g/kwh以下的转速范围覆盖了从1250-4000rpm以上,扭矩范围从60到180N·m,高效区间相当宽泛。因此被搭载在不同级别,不同车重级别的车型上,都能拥有较为出色的燃油经济性表现。

  

本田1.5T发动机,被广泛用于不同级别的车型中,并且能同时兼顾动力性和经济性。

  其实现在市面上,无论合资还是自主品牌,都推出不少有着可观热效率的新型发动机,除了上文提及的本田和丰田,大众的EA211 EVO 1.5T发动机,热效率高达37.5%,奇瑞代号为SQRE4T15B的1.5T发动机,热效率高达37.1%,值得一提的是,长安汽车在上个月刚刚发布的蓝鲸动力平台系列发动机,其中就包括有热效率高达40%的机型。

  

  这些热效率较高的发动机往往拥有许多共同点,例如高压缩比(大众EA211 EVO1.5T 96kW版本发动机压缩比为12.5),高于200bar的燃油喷射压力(长安蓝鲸动力平台发动机喷油压力高达350bar),拥有气门正时系统,采用轻量化地运转阻力设计(使用0W-20低粘度机油)等等。

  其次,是变速箱的形式。此前说到,要发挥发动机热效率的优势,离不开变速箱的帮助。由于工作形式的关系,能够实现无级变速的CVT变速箱,在发动机转速的选择上比其它任何形式的变速箱都有优势,但前提是变速箱能较为完美地匹配发动机的特性。

  

燃油经济性优先,CVT变速箱是首选。

  再一次以本田1.5T发动机+CVT变速箱这个组合为例,在缤智上官方油耗为6.1L/100km,在思域上为5.7L/100km,雅阁为6.4L/100km,冠道为7.6L/100km。同一套动力单元,用在不同车型中,都能在兼顾动力性能的同时,获得同级较为动力的油耗表现,这就说明两者之间配合得可谓“天衣无缝”。

  

  油耗往往是车主在用车过程中较为关心的问题,因此一套匹配良好、技术含量高,拥有突出经济性的动力系统就是最好的选择。内燃机从诞生至今已有百余年历史,在汽车产业面临新四化的变革下,有不少声音指出内燃机的时代即将落幕,取而代之的则是纯电动汽车。但其实,将内燃机与电动化相结合,两者之间就能取长补短,就如丰田双擎等混合动力车型,让消费者获得满意的用车体验。

责任编辑:庞小涵

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