就着沃德十佳 聊聊19年动力总成技术趋势

文章来源:车云网 发布时间:2020-02-03
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不久前,2020年度沃德十佳公布。

“评奖”、“榜单”这种东西,现在一般已不大被人关注了,因为大家都知道这里面有“套路”。不过沃德十佳相对来说还好。

不久前,2020年度沃德十佳公布。新的榜单没有太多的新鲜感,所以“逐一点评”并无太多必要。于是卡叔想“就着”这个榜单,来回顾、梳理一下2019年的动力技术趋势。

直六取代V6进行时

2020年度沃德的榜单里,一下子出现了三台直列6缸发动机。除了宝马以外,还有奔驰和通用。尤其是奔驰这款3.0T+48V,已经成为奔驰旗下的明星、主打机型。

这可以看作是一种巧合,因为它们得奖并不是因为直六的结构。不过,能有那么多直六发动机同时上榜,至少也说明现在直六发动机开始变得越来越多,而不是像当年只有“宝马独一份”。

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所谓“宝马独一份”其实是有歧义的,因为早年间的六缸发动机都是直六。只不过在“直六向V6”的革命过程中,只有宝马坚持下来了(当然,严格说,还有沃尔沃的直六,但“著名”和普及的只有宝马直六)。

为什么当年出现了“V6的革命”?原因很简单——那个年代,V6的结构比直六更好。别急着反对,这是事实。

V6型结构不光可以让发动机长度变短,结构变得更紧凑,曲轴的长度变短,单个凸轮轴等部件变得更轻,而且这种结构对称性更好,可以将发动机做得更平顺、更舒适、震动更小。

又想反对?但这仍是事实。不要被宝马的宣传过度洗脑——当年宝马的直六好,是“宝马”好,而不是“直六”好。

既如此,为何近两年来,大家又开始转回直六呢?最核心的原因,其实是成本。是不是又想反对?

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V6结构的成本是明显超过直六的。不光是缸体构造的问题,单凸轮轴就得多一套。当然,这不是主要的。

最主要的原因是涡轮增压的普及,导致V6在直六面前成本真的吃不消。V6有两列气缸,所以涡轮增压就必须采用双涡轮增压。直六就不用了,单涡轮增压就可以搞定。

没错,双涡轮增压比单涡轮增压理论上更好,更有利于缓解迟滞、提升功率。但成本高、结构复杂、对散热可靠性布置等等都有影响。

关键是,现在的涡轮增压技术,除非是超级高性能版本,否则单涡轮增压已经可以做到近乎完美了。

即便是宝马自己,历史上也仅仅出现过一个的双涡轮增压版本,也就是很多人至今仍然怀念的N54(说实话,这并不是一款成功的机型,没啥可怀念的),但很快也被宝马自己否决了。此次沃尔德上榜、好评如潮的B58TU高功率版本的直六发动机,依然采用的是单涡轮增压。

至于为何?原因很简单:没必要。通过双涡管、优化涡轮结构,足以让单涡轮增压的迟滞几乎感受不到,同时性能同样可以做到“杠杠的”。既如此,再弄双涡轮增压就变得毫无意义了。

当然,还有进一步的好处,那就是可以更好地实现发动机模块化——直三、直四、直六是可以模块化的,但直四和V6却不可能。

所以说,此一时彼一时。昔日革了直六命的V6,现在又要被直六革命了。

发动机配气技术依然“升级无止境”

有了直喷、小排量增压这些以后,似乎配气技术已经“不算啥”了。但事实上,此项技术仍然是提升发动机燃效“永恒的主题”。原因也很简单:发动机低效工况下的燃效实在是太低、比匀速工况下的燃效低了太多太多。

既然低,就有挖掘的空间。配气技术,其实主要就是为了平衡发动机高效与低效工况的工作状态的。比较为人熟知的VVT(可变气门正时)、VTEC(可变气门行程),还有可变进气歧管等等,都是为了这个目标。

2019年,这方面技术的创新应该算是一个“大年”。沃德上榜的两款机型,基本上都是因为这类技术的创新,并且也都能算得上是名至实归。

这两款机型一款是日产的2.0T VT-C发动机,另一款是现代的1.6T CVVD发动机。这两款发动机在咱们车云网上应该说解读过不止一次了。卡叔在这里再简要梳理一下。

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VT-C的主要核心是改变压缩比,并且是通过活塞连杆部位的机构,来机械地改变压缩比。这种做法非常的“烧脑”,因为结构非常复杂,而且控制起来更为复杂。好在日产磨了二十年的剑,终于是磨成了。

压缩比的改变虽然结构上看不在气门上,但大的归类仍然属于配气技术的范围。压缩比对于不同工况下的效能改变,要比气门变化更明显。所以这款发动机可以在保证强大动力的同时,日常驾驶的经济性也很好。

关键是,这是迄今为止唯一一款量产的可变压缩比发动机。

现代的CVVD技术,从原理上并没有太多创新。它的核心原理,与丰田的VVT-iE是一样的,即在必要时通过延迟进气门的关闭,通过压缩行程将一部分已经进入气缸的空气压回进气歧管,达到实际压缩比小于实际膨胀比的目的。也就是我们常说的,可以实现阿特金森循环。

注意,是“必要时”。也就是说,这类发动机并不是时时刻刻都是阿特金森循环的。在需要强大动力的时候,它仍然会采用普通的奥托循环。这样,就能兼顾低负荷工况下的高燃效和高负荷工况下的强大动力。

CVVD的特殊之处在于实现方式。它的结构同样是非常“烧脑”的——别说设计出来,要想真正理解这种结构实现的原理和方式,就需要足够的物理知识。它通过在凸轮上“套圈”的方式,来改变凸轮的转角,并通过伺服电机来控制,达到一种无级调节的效果。从调整的范围来看,它比VVT-iE要大,理论上的效果也会更好。

所以说,此项技术虽然原理上没有那么高的创新度,但结构和效果上的创新还是要肯定的,确实也可以算是“全球唯一”。

混动绝不是过渡

上榜的机型里有本田的2.0L i-MMD。本田的这套技术已经解读过无数,这里就不用说了。这里卡叔想表达的,是不要小看这种深度混动技术的价值和地位——它不是过渡产品,相反很有可能成为未来“替代燃油”的一个重要方向。

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没错,“替代燃油”不是纯电,而很有可能是混动。这里面当然也会有大量的PHEV,但HEV的份额和优势绝对不可小觑。

其实在2019年上市的新车中,已经可以看出端倪。一个比较标志性的车型,就是新RAV4荣放,高配动力版本已经不提供燃油版了,而是直接以2.5L混动来替代。关键是,2.5L混动版的价格,相比老款的2.5L是基本持平、甚至指导价还略低的。

这意味着这种深度混动,已经不再像过去那样,是作为一种“半新能源”、比燃油明显贵的角色存在,而是很有可能会与纯燃油形成同价竞争的格局。

如果这种格局形成,也就是这类混动的产能足够大、价格杀得足够有吸引力,它的竞争力是显而易见的。油耗自不必说,这是任何启停、48V、配气技术、多少档变速器等等,都不可能PK的。尤其是城市油耗,说它们差一倍都不过分。

关键是性能和驾驶体验,这种深度混动同样很好。本田的这个2.0L i-MMD体会过的人应该相当多了。它的大功率电机所带来的驾驶感,已经超过了很多同样可以“上榜”的优秀燃油发动机。

注意,是驾驶感,而不单单只是加速。而且事实上,加速性、尤其是驾驶者最看重的中低速加速性,同样也是很有优势的。

还有,丰田、本田的这种混动技术,还可以轻而易举的实现PHEV。这种PHEV,与我们日常接触的PHEV有一个本质不同——它们在无电工况下的油耗,同样可以非常低。你可以用新能源牌照买了它们以后,就真的只当燃油车用……

虽然这种做法不提倡的,但却实打实地反映出这种技术的竞争力。这种竞争力,2019年应该还只是预演。未来应该还会更大。

总结

沃德十佳里还能梳理出48V的普及,这个咱们就不展开了。纯美系特色的通用顶置气门6.2L发动机,也与我们毫无关系。还有现代的150KW纯电系统,这没有太多趋势性的意义。所以,我们只总结了以上这三项——不光是因为它们上了沃德的“榜单”,关键是在我们身边,确实是能感受到这种趋势。

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