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同样使用1.5T发动机,宝马和本田有何区别?
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同样使用1.5T发动机,宝马和本田有何区别?

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2009-07-29
“宝马开始使用1.5T三缸发动机,为啥本田十代思域的 1.5T 发动机还是4缸机?这个就涉及到一个热效率的问题。”确实,在上次我说了一些有关宝马 1.5T 三缸发 动机的一些个人看法,有些朋友并不赞同。发动机缸数是动力强劲与否的唯一原因吗?确实,如果单看目前的发动机的普遍构造的话,宝马的 1.5T 三缸发动机的确是个另类。包括大众、丰田、本田等一系列优秀发动机主机厂在内,在这个排量下做三缸的,宝马算是第一家了。那为什么会造成如此的情况?仅仅是为了节约成本而“偷工减料”吗? 笔者今天想说的就是这个内容。单看 1.5T 的排量,采用4缸的发动机仍占主流位置,1.5-2.0 排量下,那三缸发动机几乎就是沧海一簇了。为什么主机厂还是尽量选择4缸作为基本的缸数选择方向呢?原因无它――为了热效率。所谓热效率,其实就是汽油燃烧后有多少能量转化为机械工作的能量的比率。目前一般自然吸气车型的平均热效率大概在 33镉摇N新衷鲅沟钠骄刃蚀蟾旁?30?镉摇T谡庑┓⒍屑洌崽锏乃拇杖袼沟?1.8L 阿特金森发动机的热效率最高,达到了40锉咎?.5T 发动机是涡轮发动机中热效率最高的,达到了38锟杀鹦】凑庵挥写蟾?0锷娜刃是榭觯杂谥骰Ю此担呐绿嵘?1锶刃识际蔷薮蟮慕健U庵纸剑倮抟缓ΑN裁凑庋材兀空庖由鲜兰?60年代开始讲起――哪个年代由于政治、经济、环 境污染等一系列原因,全球范围内爆发了石油危机。石油储备并不是没有,但因为种种的问题,工业原油生产量锐减,全球范围内都开始没有充足的原油供应。于是,汽车――这个使用汽油总量最多、范围最广的产品就成为了各国政府首先开刀的目标。当然,当时世界上的主流车型的油耗也确实是非常高,且污染严重,所以用汽车来开刀其实也不 为过。1970 年,世界上第一个有关汽车油耗和污染相关的法案《马斯基法案》于美国诞生。 法案要求:1975-1976 年后生产的汽车,各类污染物要达到当前制造出来的汽车排放情况的 1/10 以下,这对于当时的汽车龙头企业来说,简直是个“不可能完成的任务”。 汽车尾气的排放物主要是两个原因造成的――第一,汽油完全燃烧带来的自然排放物;第二,汽油不完全燃烧留下的排放物。无论哪个原因, 都跟热效率――这个将可燃物进行转化的过程息息相关。所以,解决热效率问题,就是车企在面对汽车政策的前提下首要解决的问题。可不要小看这个热效率的提升范围,哪怕是一点点的提升,对于车企来说,其带来的效益都是巨大的。我们看一下目前热效率最高的代号 L15B8 的本田思域发动机:当前情况下,车辆的实际使用平均油耗为 7.5L/100公里(以平均气温 26 摄氏度为准)。假设整个发动机能够全工况下都维持38%的热效率的话,这辆车每 100公里 实际只有 2.85L (7.5*38锲陀迷诹朔⒍ぷ魃厦妗!加蚍⒍坏┨嵘?1锏搅?39锬敲凑饬境档钠骄秃木驮ぜ颇艿酱?到百公里7.3L,如果提升到 40锇俟镉秃慕抵?7.125L。这对于一辆邮箱大小为 47L 的紧凑级车来说,续航里程就可以从 627公里 增加至 660公里。同时,整辆车并没有因此而损失动力表现。可以说,一旦提升1 至 2 个百分点的热效率,对于车企来说,就可以更有效的调节民用发动机的动力表现――哪怕没有降低油耗,车辆的动力表现也将有所提升,何乐而不为?我们可以看看宝马 B38 的 1.5T 三缸和本田 L15B9 的 1.5T 4缸是区别如何解决热效率的思路(请注意,这是思路,并不代表某一种解决方案一定就是好或者不好)。首先看 一下两台发动机的数据:通过上面的数据,直接说说我的结论:◆ 1 ◆. 宝马的思路是通过复用原来 L6 发动机的部分技术,将 L6 砍掉一半后,在维持后段力量 的同时提高压缩比、使用大涡轮的形式,来让每一个缸体达到“大缸径、短行程、高压缩” 的调节形式。这种形式的特点就在于其前段虽然牺牲了一些车辆扭矩,但后段能够保证发动机最大功率的输出范围,让发动机的最佳热效能区间更靠后。也就是说,当这辆车能够维持在一个车速比较高的匀速状态下,整个发动机中每一个缸体能够最大程度的和汽油所混合,达到单缸体的最大效率化。一旦单缸体效率最佳了,发动机无论有几个缸体,都可以保证其整体的效率不会太差劲。▲宝马1系三缸发动机◆ 2 ◆. 本田的思路则是首先维持了4缸这个平顺的基本要求,然后通过将缸体直径变小、冲程/ 缸径比例加大,稍稍降低压缩比和小涡轮的方式,让车辆在低扭的情况下就能进入发动机最佳热效率区间。这种工作方式有点儿像大口径狙击步枪――通过加长做功距离来让每次做功的效率显著提升。也就是说,本田的此款发动机明显是针对了中国这种特色路况而进行了调节。让我们常用的区间更能发挥发动机的效率。但一旦进入极限状态下,单缸体的进气量狭小和比比较低的压缩比就会让涡轮的正压建立速度低下,最明显的就是当车辆进入 6000-7000 转速的极限时,涡轮起正压的速度会比大缸体车子要慢一些。所以这个车真下赛道后,需要配合涡轮特点在弯心处早给油门建立正压。那么,两个牌子都是发动机大厂,对于发动机热效率解决思路还有什么其他的方案吗?其实都是有的。无论是宝马、抑或是本田,都使用了改善涡轮叶片、可变进排气升程、改善活塞顶部形状、提高混合气体流速、缸内直喷、更好的汽油雾化喷嘴等一系列方式来继续提升自己的 发动机的热效率。只不过 宝马在维持热效率的同时,更重视车辆中后段发力情况,而 本田更重视车辆在前段就能快速进入发动机状态。可见,虽然都是为了提升热效率,但两家不 同的主机厂选择的方向差异,自然哪怕解决方案方向相同,产生的结果都会有差异的结果。 而这种差异的选择,就是为什么相同排量下差异主机厂选择差异缸数的重要原因。那么从发动机热效率的角度来看,选车、尤其是选好引擎有哪些要点呢?◆ 1 ◆. 首先是要查找热效率比较高的发动机,尽量让自然吸气的发动机在 36锷希新址⒍娜刃试?33锷稀R蛭刃适歉鼋峁筒问D―无论你用什么技术来改善,我 只需要通过一定容积的汽油所能发出的最大热能按参数进行计算,就可以知道车辆的最大功率能到达多少。◆ 2 ◆. 其次是查找一个排气量和缸数匹配的车型――比如在 1.0L-1.5L 中间的排量,三缸机可能会比4缸机在低扭有更好的表现,或者可以维持住更低的转速;1.5L-2.5L 期间则更多的是4缸机的天下;一旦过了 2.5L,到达 3.0L-3.5L 水平就需要上一个 6 缸机了。这是保证每一缸体的功率和扭矩都能发挥最大的效果,同时也维持了较高的热效率。◆ 3 ◆. 最后则是根据预算选择一个预算范围内排量尽可能大的,别忘了涡轮换算自然吸气的参数(1.45)。这样的目的主要是为了能让每一个缸体有足够的进气量,保证整体发动机的动力曲线表现,让发动机的动力水平更为优秀。◆ 4 ◆. 最后,请记住涡轮机初段的特点――在没起正压前,它就是个小排量自然吸气引擎。所 以,需要想好这种出力特点是不是符合自己的喜好。自吸平稳但最大扭矩来的慢;涡轮突兀但最大扭矩很快爆发。你也许要问了,有些车发动机不错,但就是觉得开着有些费劲,比如奥迪 A3 的 1.8T 版本明明是个不错的引擎,但驾驶起来并没有 1.4T 版本好开。
 
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“宝马开始使用1.5T三缸发动机,为啥本田十代思域的 1.5T 发动机还是4缸机?这个就涉及到一个热效率的问题。”确实,在上次我说了一些有关宝马 1.5T 三缸发 动机的一些个人看法,有些朋友并不赞同。发动机缸数是动力强劲与否的唯一原因吗?确实,如果单看目前的发动机的普遍构造的话,宝马的 1.5T 三缸发动机的确是个另类。包括大众、丰田、本田等一系列优秀发动机主机厂在内,在这个排量... 当然是有区别的了,日本的钢材质量和制造水平和德国不在同一水平。
 
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