熱效率41.07% 解析東風(fēng)風(fēng)神1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)
東風(fēng)沈峰發(fā)布了代號(hào)為C15TDR的新一代自研發(fā)動(dòng)機(jī),已通過(guò)中汽研華誠(chéng)認(rèn)證,其高效版熱效率為41.07%。它是如何達(dá)到如此高的熱效率的?
C15TDR發(fā)動(dòng)機(jī)是東風(fēng)基于平臺(tái)化、模塊化理念研發(fā)的新一代渦輪增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī),未來(lái)將搭載在東風(fēng)沈峰AX7等所有車(chē)型上。本次發(fā)布了兩個(gè)版本,分為動(dòng)力版和高效版,其中高效版達(dá)到了41.07%的熱效率。
有幾種技術(shù)可以大大提高東風(fēng)1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的完全拆解,我將一個(gè)一個(gè)地展示給大家。
一、高效燃燒系統(tǒng)
高滾流進(jìn)氣道下產(chǎn)生的渦流和滾流會(huì)增加壓縮末期的湍流強(qiáng)度,從而使火焰鋒面產(chǎn)生褶皺,火焰鋒面面積增大,加速已燃?xì)怏w與未燃?xì)怏w之間的傳熱,提高燃燒速率。
EGR率提高的發(fā)動(dòng)機(jī)不容易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒,特別是高溫混合氣引入氣缸時(shí),可能會(huì)惡化氣缸的環(huán)境,還可能引起爆燃,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能影響很大。此外,有必要使進(jìn)入每個(gè)氣缸的廢氣量相等。如果某個(gè)氣缸的排氣量有偏差,燃燒就會(huì)不穩(wěn)定。
燃燒系統(tǒng)集成了阿特金森循環(huán)、350巴高壓噴射系統(tǒng)、高滾流比進(jìn)氣道和高壓縮比燃燒室、高壓冷卻EGR等技術(shù)。與上一代車(chē)型相比,滾流比提高了21%,EGR率達(dá)到20%,對(duì)熱效率的提升做出了很大貢獻(xiàn)。
二、智能熱管理
熱量管理對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是一個(gè)“矛盾”的問(wèn)題,希望發(fā)動(dòng)機(jī)忽冷忽熱。熱是因?yàn)橛锌赡芨玫鼗厥绽冒l(fā)動(dòng)機(jī)熱能,冷是因?yàn)橄Ml(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能有效抑制爆震。因此,C15TDR發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱管理系統(tǒng),使“冷與熱”得以平衡。
首先,在C15TDR發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋中設(shè)計(jì)了“橫流冷卻系統(tǒng)”,強(qiáng)制冷卻液通過(guò)缸蓋的高溫側(cè),更精準(zhǔn)地抑制了發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高的問(wèn)題。
通過(guò)錯(cuò)流高效冷卻系統(tǒng)、高精度熱管理模塊+暖風(fēng)控制閥和雙腔油底殼,以及氣缸蓋一體化排氣,C15TDR發(fā)動(dòng)機(jī)不僅在冷啟動(dòng)時(shí)升溫更快,而且在重載下降溫更強(qiáng)。
第三,深度減摩擦
發(fā)動(dòng)機(jī)中的很多接觸零件僅僅依靠滑動(dòng)摩擦,因此如何降低摩擦阻力對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率至關(guān)重要。因此,C15TDR引擎也在這個(gè)環(huán)節(jié)做了一些深度優(yōu)化。
寫(xiě)在最后:
東風(fēng)沈峰C15TDR高效版可實(shí)現(xiàn)41.07%的熱效率。其實(shí)用的并不是什么高新技術(shù),而是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不斷升級(jí)和優(yōu)化,讓每一項(xiàng)技術(shù)都能有一點(diǎn)點(diǎn)的提升。除了讓發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到超高熱效率,工程師還對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH進(jìn)行了優(yōu)化。當(dāng)然,41.07%的熱效率并不是東風(fēng)工程師的目標(biāo),50%的熱效率才是未來(lái)規(guī)劃中的“終極”挑戰(zhàn)。
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