
2/26,日产发布了e-POWER专用发动机,热效率突破了50%,引起了行业热潮。从日媒报道,量产发动机热效率达到45%已经开发完成,STARC导入的稀薄燃烧技术热效率达到46%也已经通过验证,如果算上热量回收热效率48%。如果电池技术进步发动机定点工作的话,热效率有望达到50%。

作为这个领域专业人士,我对其技术进行了分析,判断如下:日产居然也开始玩PPT造车了,50%热效率纯粹的标题党。
翻了日本相关的介绍文章。原话为:"日产为了2050年实现碳中和,以2030年开始在主要市场全部投放电动车为目标,开发了e-POWER这套战略性动力总成。"也就是50%热效率的这套动力总成还是期货,短时间看不到。
这个发动机的逻辑呢就是纯粹混动用的,而且我估计还是增程式混动用的,很多工况不用考虑,只需要考虑几个点的热效率。

从媒体披露的图片来看,这个发动机刚刚经过热力学验证阶段(玻璃的单缸发动机),也上了台架,应该有技术验证机了。



而目前接近量产的43%热效率发动机是什么样子呢?
这个发动机长这个样子,发动机是1.5L三缸机,涡轮增压,内径*行程=79.7mm*100.2mm(1.26),连杆长度:150.3mm,压缩比13.5,最大输出发动机转速:4800rpm,直喷系统,中央顶置布局。从硬件参数看平平无奇,并没啥黑科技。

至于使用的技术路线,称之为STARC的新型燃烧技术,全称Strong Tumble and Appropriately stretched robust ignition channel,主要技术流派是基于高滚流比燃烧室和高能点火系统,实现高比例EGR燃烧。

通过数据来看,在日产现有某机型上进行优化,我猜测是HR12DE(功率54kW/5000rpm,扭矩达104Nm/4000rpm,1.2L三缸)。通过长冲程把1.2L变为1.5L;燃烧改善估计就是提高滚流比和高能点火,扩大EGR比例,据说大于30%的EGR,应该还是低温EGR;降低摩擦猜测就是取消轮系,把负载全算到电池上,热效率拉高一点;泵气损失降低无非就是直道式进气口,气门重叠角扩大,阿特金森循环扩大等手段;specific heat估计是更先进的热管理手段等等。使用的技术水平和目前丰田的TNGA A25B差不多(41%热效率),不过它是三缸机,热效率有先天优势(1-2%提高),而且估计升功率进一步妥协(从原型机HR12DE的升功率判断该发动机升功率不会太高),用热效率换升功率,热效率达到43%是合理的。
再接着往下看,通过热能回收热效率到45%?我没有明白,难道废热回收的能量也能补偿算发动机热效率吗?那么制动能量回收要不要算呢,空调制热要不要补偿算发动机热效率呢?这点个人是不认可的。
再往后的达到50%的技术路线中,空燃比=2的稀薄燃烧热效率从43%能够达到46%,根据我的经验,技术是可行的。绝热和热量进一步回收还有charging dedicated(充电专用,极限热效率工况)把热效率提高到50%。说实话,这些目前都是PPT技术,技术验证OK,但是量产需要考虑因素太多,路还很漫长。
个人觉得目前日产43%热效率的发动机技术,参数账面上还不如比亚迪的DMi动力总成系统,中国品牌在动力总成核心领域确实取得了长足的进步,未来指日可待。
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