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2020年,国产发动机比合资差多少?

2020年07月02日 10:06来源:萝卜报告

中国汽车发展这么多年,技术方面的进步有目共睹。而作为汽车的心脏,发动机的好坏通常代表了一个品牌的整车研发实力。那么,到了2020年这个时间点,国产汽车发动机到底发展到了什么水平?究竟有没有追平国际主流的发动机水平呢?今天我们就来看看国产发动机与合资发动机还有多少差距!

这次对比覆盖了1.0T、1.4T、1.6T以及2.0T这几种比较常见的排量,对比的选手我们均选择了国产以及合资发动机中比较有代表性的发动机(如上表所示)来进行对比。

首先我们先来对比一下目前最为主流的两款1.6T发动机,他们分别是来自奇瑞的SQRF4J16以及来自PSA集团的EP6系列。从参数来看,两者的马力和扭矩在1.6T机器里都算是相当高的水平,并且也都可以加92#汽油,对于日常使用的经济性更有帮助,缸体材料也均为全铝材质,重量更轻。在其它技术方面,这两台1.6T的发动机还是有一些区别的,接下来我们就详细聊聊。

要说中国汽车厂家里的技术宅,奇瑞绝对有资格当选。虽然奇瑞的销量远不及哈弗吉利,但是在技术方面的探索却始终走在前列。目前奇瑞最具代表性的发动机当属星途以及瑞虎8(询价)上搭载的1.6TGDI发动机,这台发动机隶属于奇瑞第3代发动机产物,从2018年开始装车,也是现阶段奇瑞最强的量产发动机,我们在星途以及瑞虎8上都能看到这台机器的身影。

作为奇瑞集团的第3代发动机,最新的1.6T引擎代号为SQRF4J16,其中F代表了它的发动机系列代号,也是目前最新的一代产品,上一代发动机代号E系列(询价)。4J16则代表它是四缸直喷1.6L排量,知道这个规律以后,奇瑞发动机的代号就很好理解了。

在喷油系统上,奇瑞这台1.6T发动机也应用了目前最主流的缸内直喷技术,为了提升发动机的燃烧效率,奇瑞的工程师将F4J16发动机的直喷系统布置在侧面,配合上翘的进气道设计,能够在燃油进入气缸时形成更好的滚流效果,提升燃烧效率。

不过,目前奇瑞这台发动机的喷油压力只有200bar,虽然也算是一个主流水平,但是相比奔驰大众丰田等发动机使用的350bar直喷系统,还是略逊一筹。好在奇瑞已经在着手升级它的喷油压力了,350bar的直喷系统很快就会出现在新款的F4J16上。

凸轮轴有冗余空间

在配气机构上,F4J16发动机使用了进排气双可变气门正时系统,同时它的凸轮轴还预留了空间,为未来升级可变气门升程技术留下了一定的冗余,而气门升程技术恰好是PSA 1.6T发动机的绝活,这个我们之后再谈。

在排气方面,F4J16发动机使用了集成排气歧管缸盖,能够提升发动机的暖机速度,降低冷启动磨损,提升发动机的燃油经济性,同时在冷车时还能排放更少的污染物,也算是对环保做出了一定贡献。

为了提升发动机内部的工作效率,F4J16还使用了波浪形的活塞环设计(上图红色箭头所指部位),这个设计此前曾经在大众EA888以及EA211evo上看到过,波浪形活塞环可以提升缸内的刮油效果,避免烧机油、机油增多等情况。

在增压器方面,F4J16使用了来自博格华纳的涡轮增压器,低惯量涡轮叶片设计以及电控涡轮泄压阀能够带来更好的动力响应,让增压器的压力调节更精准。不过遗憾的是,目前奇瑞这台1.6T发动机并没有使用双涡管技术,也是后期可以提升的地方。

综合之下,奇瑞的这台F4J16发动机实现了197马力、290N·m的优秀参数,同时还达到了不低于37.1%的理论热效率,对于涡轮增压发动机来说,超过37%的热效率已经是相当出色的表现了。

说完自主品牌,接下来咱们再看看国际大厂中,比较有代表性的PSA EP6系列1.6T发动机。作为PSA和宝马联合研发的发动机,这台机器曾在2007-2014年间连续8次获得“国际发动机大奖”。随后,PSA集团针对EP6发动机进行了升级,推出了第二代EP6发动机,而国内首款搭载第二代EP6发动机的车型就是2018年国产的DS7。

首先来看看参数,目前DS7这台1.6T发动机最大马力215匹,最大扭矩300N·m,光看参数的话比奇瑞的1.6T还要更高,甚至已经超过了很多2.0T低功率发动机的水平了。在缸体结构方面,EP6同样采用了全铝缸体设计,没有太多意外的地方,目前全铝缸体已经是最主流的材料了,对于整车轻量化有非常积极的作用。

在喷油系统方面,EP6发动机虽然也是缸内直喷,但是喷油压力同样比较低,与奇瑞的相同,只有200bar,这个水平对于这台发动机在10多年前初次诞生之时是一个相当优秀的水准,但以当下的眼光来看,确实有很大的提升空间,起码在2018年推出新版本时应该升级到350bar了。

在配气系统方面,除了双VVT可变气门正时以外,由于这台机器是PSA与宝马联合研发的,所以它也有宝马看家的Valvetronic可变气门升程技术,这项技术可以在大部分负载下实现节气门全开,通过电控系统控制进气门的开度,实现更快的动力响应以及更小的泵气损失,这也是为什么PSA这台1.6T发动机开起来动力响应非常积极的原因之一。

除了Valvetronic以外,第二代EP6发动机还使用了电控离合式水泵,与传统的水泵系统不同,这套电控离合式水泵并不直接与发动机皮带相连,而是通过中间的离合轮②决定水泵是否工作。在冷车状态下水泵不工作,能够让发动机尽快升温,达到理想的工作温度,缩短热车时间,节省燃油。在水温正常以后,离合轮②与水泵①和发动机皮带③结合,水泵开始正常运转,来达到为发动机控温散热的作用。

对比下来,其实奇瑞的1.6T发动机在效率方面表现不错,但是在技术方面还有很多可以提升的空间,例如凸轮轴预留了气门升程技术的空间,直喷系统的压力也可以提升到350bar,这可能都要交给下一版的1.6T机器去实现了。而PSA的1.6T机器,凭借着来自宝马的Valvetronic可变气门升程技术,以及双涡管涡轮增压系统,还是拥有比奇瑞1.6T更出色的性能以及动力响应性,不过在油耗方面的表现就要略逊一些了。

相比于1.6T发动机,最近几年1.4T仿佛更常见一些,接下来我们就对比一下长安最新的蓝鲸1.4T发动机和大众EA211 1.4T发动机到底谁更强一些。从参数来看,长安的1.4T发动机参数更高,并且还能使用92号汽油。两台发动机均使用全铝材质打造,并且在配气系统、喷油系统以及排气歧管布置上也有相似之处。但是在其他技术细节方面还是有一定区别的,接下来咱们逐一分析。

长安蓝鲸系列是近两年长安主力的高效发动机,涵盖1.4T、2.0T两种排量,还有48V轻混。而目前蓝鲸系列技术最先进、最新的产品应该就是2019年才装备在CS35 PLUS(询价)上的1.4T蓝鲸发动机了。值得注意的是,长安还有一台1.5T蓝鲸发动机,号称热效率达到40%,但是这台发动机目前还没装车批量使用,所以在此先不做分析了。

长安这台1.4T发动机最核心的目标就是两个字--高效。为了实现这一目标,长安可以说是把自家的看家技术全都堆了上去。从参数来看,这台1.4T发动机拥有158马力、260N·m的性能表现,对于一台1.4T的机器来说算是一个比较高的数据。

为了实现出色的动力输出以及燃油经济性,长安为这台1.4T发动机用上了最新的博世350bar高压直喷系统,更高的喷油压力可以实现更好的燃油雾化效果,从而提升燃烧的效率并降低污染物排放。缸内直喷一直以来都是蓝鲸系列发动机的主要技术之一,未来长安也会把350bar高压直喷普及到更多的机器上。

此外,长安还为这台1.4T发动机用上了集成式排气歧管,将缸盖和排气歧管集合在一起,能够提升发动机的暖气速度,降低重量,提升效率。在增压器方面,长安的1.4T发动机也用了双涡管增压器,作为一辆小排量增压发动机,双涡管的设计能够进一步提升涡轮响应速度,减少排气干涉,实现更好的低扭输出。从参数来看,这台1.4T发动机在1400转就能输出260N·m的最大扭矩,并且一直持续到4000转,这个转速区间几乎覆盖了日常使用的全部转速区间了。

除此以外,目前常见的水冷式中冷器、由舍弗勒提供的双VVT可变气门正时系统、全铝缸体等技术也都没有缺席。并且长安的1.4T发动机还可以使用0W-20低标号机油,能够拥有更小的润滑阻力,也能提升发动机的效率。

综合下来,这些技术也让这台1.4T蓝鲸发动机的理论热效率达到了惊人的38%,在涡轮增压机里算是一个相当高的数据了,也让它成为了国产小排量增压发动机中的佼佼者。

相比之下,大众的1.4T发动机我们要更加熟悉,因为目前这台EA211发动机几乎应用在了所有国内能买到的大众、奥迪斯柯达车型中。相比年轻的蓝鲸1.4T,大众的EA211在2014年就陆续装配在国产大众系车型中了,并且一直延续至今。如果以当今的眼光来看,大众的1.4T发动机在技术上已经不算领先了,150匹、250N·m的参数也不算亮眼,但也不差。

从基础技术来看,EA211同样拥有全铝缸体、双VVT可变气门正时系统,并且也同样采用了缸内直喷技术。但是受限于诞生的年份,目前EA211的喷油压力只有200bar,这是上一代直喷技术的主流性能,对比当下最新的350bar直喷系统要落后了一些。

此外,EA211也采用了集成式排气歧管的设计,这是目前小排量发动机最常用的一种结构,将排气歧管集成在缸盖内部,能够减轻发动机重量,减少发动机的体积,在小车寸土寸金的机舱内更加游刃有余。

值得一提的是,海外版的EA211还拥有ACT气缸管理技术,这项技术其实就是我们常说的“闭缸”,在低负载时关闭2、3号气缸来降低油耗。但是EA211发动机在国产后将这项技术阉割了,所以国内的1.4T并没有闭缸的功能。

在涡轮增压器方面,大众1.4T用的依然是比较传统的单涡管涡轮增压器,相比现在常用的双涡管来说,单涡管结构更简单,但在排气效率、涡轮响应方面要略逊一些。

总体来说,如果只从技术的角度来讲长安蓝鲸1.4T已经可以说是全面超越了大众的1.4T发动机,38%的热效率更是远超大众的35%,至于为什么装车后实际的动力和油耗表现略逊一些,其实主要因素还是出在变速箱上。

在1.0T三缸机的领域,国产厂家里吉利算是比较有代表性的,而国际大厂方面则是福特比较早普及1.0T三缸发动机。通过参数来看,更年轻的吉利1.0T在性能方面要领先于福特,不过即使是以2020年的标准来看,福特的1.0T参数也不差。至于缸体材质方面,二者都是铸铁,这一点我个人认为吉利其实是落后了的。因为吉利的1.0T是一台2018年才装车的新机器,不像福特的1.0T已经推出很多年了。而目前常见的双VVT、低惯量涡轮、集成式排气歧管这两台机器也都有配备。接下来我们就聊聊这两者在其它技术方面的一些差异。

众所周知,吉利收购沃尔沃后开始大面积普及Drive-E系列发动机,但是对于吉利自身来说,这台应用在缤瑞(询价)等车型上的1.0T三缸发动机,更像是吉利学习沃尔沃技术之后的一次成果展现。

从参数来说,这台1.0T三缸机被吉利压榨出了136马力、205N·m的数据,这个数值对比其它1.0T发动机还是有一定优势的,马力和扭矩甚至已经超越了大众1.2T发动机。

就像之前提到的,吉利这台1.0T发动机使用了铸铁缸体材质,众所周知,铸铁相比全铝缸体最大的缺点就是重量大,不利于整车的轻量化。考虑到这台机器主要装配在10万以下的车型中,或许权衡成本也是一大因素。但无论如何,作为一台2016年诞生、2018年装车的机器来说,我们有理由要求它使用全铝材质。

吉利自己也清楚铸铁对于重量的影响,所以也针对这台发动机做了一些“偷轻”的手段。例如降低缸壁的厚度,这样就能在一定程度降低缸体重量。此外,这台发动机的缸盖和油底壳还是使用了铝合金材质,也算是在有限的成本内做到尽可能轻量化了。

在配气机构上,双VVT可变气门正时自然是目前发动机的标配,但是为了提升三缸发动机的运转品质,吉利为这台1.0T机器用上了超静音湿式正时皮带,通过机油可以给正时皮带润滑,相比其它正时链条或者非湿式皮带拥有更安静的运转噪音。但是正时皮带需要定时更换养护,而且湿式皮带对于机油的品质也有一定要求,在后期使用成本上要略高一些。

为了提升发动机的效率,吉利也同样为这台1.0T三缸发动机配上了200bar缸内直喷技术,有意思的是,它也使用了顶置直喷布局,这倒是与沃尔沃的Drive-E系列颇为相似。通过外观就能直接看到布置在缸盖上方的高压油轨和油泵。

在排气结构方面,吉利这台1.0T也使用了集成式排气歧管设计,这样设计的优势之前我们已经说了,就不在此赘述了。

由于基础排量只有998ml,为了进一步改进涡轮介入的时机和响应速度,这台发动机使用了来自盖瑞特的小惯量涡轮增压器,更小的转动惯量能够带来更好的动力响应。因此,这台发动机在1000转时涡轮增压器便可介入工作,在2000转时就能输出205N·m的最大扭矩了。

博越(询价)PRO依旧保留了1.8T四缸动力

在自主研发的1.0T以及源自沃尔沃的1.5T、2.0T加持下,吉利如今在发动机领域的竞争力还是很不错的。但是相比长安、奇瑞等厂家来说,小排量发动机全部三缸化也是一个被消费者诟病的地方。或许也正因如此,吉利一直没有放弃多年前老旧的1.5L自吸、1.4T、1.8T四缸发动机。

在自主研发的1.0T以及源自沃尔沃的1.5T、2.0T加持下,吉利如今在发动机领域的竞争力还是很不错的。但是相比长安、奇瑞等厂家来说,小排量发动机全部三缸化也是一个被消费者诟病的地方。或许也正因如此,吉利一直没有放弃多年前老旧的1.5L自吸、1.4T、1.8T四缸发动机。

在自主研发的1.0T以及源自沃尔沃的1.5T、2.0T加持下,吉利如今在发动机领域的竞争力还是很不错的。但是相比长安、奇瑞等厂家来说,小排量发动机全部三缸化也是一个被消费者诟病的地方。或许也正因如此,吉利一直没有放弃多年前老旧的1.5L自吸、1.4T、1.8T四缸发动机。

配气系统方面,双VVT可变气门正时自然没有缺席,这种基础的配气系统技术还是有的,与吉利的1.0T相同,福特也与吉利的1.0T一样使用了正时皮带设计,对于整机的NVH更有帮助,但是需要定期维护更换。不过,福特的皮带并不像吉利是湿式结构,养护成本理论上更低一些。

有意思的是,福特的1.0T发动机也采用了顶置式缸内直喷系统,相比侧置式布局,在喷油压力不够高的情况下,顶置布局可以降低缸内湿壁现象,提升燃烧效率。受限于2011年的技术,福特这台机器的喷油压力仅为150bar,略逊于吉利的200bar。

值得一提的是,福特这台1.0T发动机采用了双节温器的设计,两个节温器分别控制通往缸体和缸盖的两条循环水道,由于缸体和缸盖的温度特性不同,两个节温器的开启温度也不同。与集成式排气歧管的优势类似,双节温器/双水道设计可以令发动机更早进入工作温度,同时也可以更快提供车内暖风。

从热效率的表现来看,这台1.0T发动机拥有35%的不错水平,与同时期的大众EA211 1.4T低功率版一致,但是福特这台1.0T的升功率可是达到了125匹/升,比大众的93.6匹/升高了不少。

总体来说,2018年装车的吉利1.0T即使是对比2011年的福特1.0T也没有做到完全领先,因为吉利的这台1.0T并没有用上2018年最新的技术,反倒是福特早在2011年就为这台Ecoboost发动机投入了诸多前瞻性技术。而除了福特以外,包括通用、本田、大众也都在1.0T发动机上有非常优秀的作品,目前在1.0T这个领域,自主发动机产品并不多。

最后咱们来说说目前全世界应用最为广泛的2.0T发动机。目前国产品牌中2.0T比较先进的当属广汽最新的4B20J1了。而纵观全球市场,最为知名的2.0T发动机当属大众的EA888系列,而且今天我们拿出来对比的是技术最先进的EA888 Gen3b。由于Gen3b是低功率发动机,所以在参数上肯定不能跟广汽的高功率相比了。至于其他的技术方面,两者是有非常大区别的,接下来我们就好好聊聊这两台2.0T发动机。

广汽传祺虽然不是一个历史非常悠久的品牌,但他们在发动机领域的造诣却一点都不差。其中最具有代表性的就是全新的2.0T发动机,这台发动机代号4B20J1,目前广汽传祺品牌所有尾标为“390T”的车型都在使用。

从参数来说,这台2.0T发动机拥有252马力、390N·m的数据表现,不仅比自家老一代的320T发动机的210马力、320N·m有明显提升,即使是对比奥迪的EA888(252马力、370N·m)这类豪华品牌2.0T发动机,在参数方面也不落下风。

此外,这台发动机对外宣称理论热效率达到了38%,在涡轮增压发动机里仅次于日产2.0T的39%,与长安蓝鲸1.4T以及通用Ecotec1.0T持平,略胜本田1.5T。

为了实现优秀的性能和热效率,广汽也是把自家的看家技术全部堆在了390T发动机上。首先是喷油系统,4B20J1使用了来自美国德尔福的350bar高压缸内直喷技术,并采用侧置布局,能够提升缸内滚流的效果,提升效率。同时,350bar的高压直喷相比200bar的直喷能够减少70%的颗粒物排放,对于发动机的环保和排放也有明显帮助。

高压油轨布置在进气歧管下方,外部还有隔音材料包裹,能够减少直喷系统的工作噪音,让发动机怠速时的外部噪音更安静。

在燃烧室的设计方面,4B20J1还使用了广汽专利的GCCS燃烧室控制系统,通过优化燃烧室与进气道的结构,搭配侧置350bar直喷,能够在燃烧室内形成更好的滚流效果,让汽油和空气混合更均匀,提升燃烧效率,同时还能避免机油增多的情况。

在增压器的设计方面,4B20J1发动机也使用了宝马等车型常用的双涡管涡轮增压器,增压器的供应商则是日本IHI。双涡管涡轮的优势之前也提到过,减少排气干涉、提升涡轮响应速度,从实际体验效果来说就是拥有更小的涡轮迟滞以及更好的低扭输出。

为了进一步提升涡轮响应速度,4B20J1发动机也采用了电控涡轮旁通阀,可以根据不同的工况由独立电机调节旁通阀的开闭时机以及开度。在发动机冷起动工况下全开排气旁通阀,让废气直达三元催化器,加速起燃,降低排放。同时,通过增大排气旁通阀的开度,能够降低排气背压,有利于提升发动机燃油经济性。

至于当下主流的双VVT可变气门正时、低摩擦活塞壁、静音正时链条等硬件配置也自然不会缺席,悉数出现在了4B20J1之上。也正是得益于在喷油、燃烧室、进排气方面的种种优化,才让这台国产2.0T发动机达到了38%的理论热效率,可以说是目前量产的2.0T里相当优秀的水平,超越了以效率著称的EA888 Gen3b。

要说全世界范围内谁家推广2.0T最为积极,大众绝对是毫无争议的一个。自EA113时代起,大众的2.0T发动机就已经逐渐成名了。虽然之后的EA888有着严重的烧机油等问题,但是随着2011年第3代机型的推出,EA888 Gen3系列正式迈入了世界一流2.0T发动机的阵营。2015年,大众为了应对日益严苛的排放法规,推出了所谓的3.5代机型EA888 Gen3b,主打燃油经济性,热效率也达到了37%,超越了丰田8AR成为当时热效率最高的2.0T发动机。

Gen3b的缸体依旧采用EA888传统的铸铁缸体打造,考虑到这台机器庞大的装车量,铸铁缸体能为大众节省不少成本,铸铁缸体的有点在于改装潜力稍微好一点,但会拖累整车的轻量化。无论如何,对于2020年这个时间点来看,大众完全应该为EA888系列升级缸体了。

Gen3b的缸体依旧采用EA888传统的铸铁缸体打造,考虑到这台机器庞大的装车量,铸铁缸体能为大众节省不少成本,铸铁缸体的有点在于改装潜力稍微好一点,但会拖累整车的轻量化。无论如何,对于2020年这个时间点来看,大众完全应该为EA888系列升级缸体了。

相比广汽的2.0T发动机,大众EA888 Gen3b的另外一个王牌技术就是双循环系统。通过电控可变气门正时系统调节进气门的开闭时间,在发动机吸气冲程时提前关闭进气门,来实现发动机内部的膨胀比大于实际压缩比,从而提升热效率,降低油耗。因此,EA888 3b发动机的热效率也达到了37%,相比普通Gen3的35.4%左右提升明显。

此外,如果是应用在奥迪上的Gen3b发动机,还有AVS可变气门升程技术,进一步提升进气门的调节开度,扩大气门正时系统的调节范围。

至于涡轮增压系统方面,EA888并没有什么先进的技术,甚至连双涡管涡轮增压器都没用,还是传统的单涡管设计。

综上所述可以看到,如果拿目前国内最新的发动机与世界主流机器对比,在性能、热效率、技术方面都已经完全不落下风了,这也说明国产品牌最近几年对于发动机领域的探索已经取得了不错的成效。

那为什么我们的国产车实际开起来无论是性能还是油耗在大多数情况下还是落后于合资车型呢?其实,一辆车的性能表现并不完全取决于发动机,作为动力的最终传递者,变速箱的表现往往更加关键,而这恰恰是国产车最弱势的地方,而且短时间来看,想要超越合资车依旧很难。

好在咱们中国品牌最近几年开始在PHEV(询价)、新能源领域发力,想要借此弯道超越传统的汽油车大厂也并非空谈。只是在新能源领域,国产车还要面对一个极其强劲的对手,它就是已经国产了的特斯拉。所以,无论是在传统燃油车还是新能源领域,国产车要想真正成为世界一流的水平,都还有很长的路要走。

内容来源于车友头条-车友号-萝卜报告

(本文来自互联网,不代表小猪二手车的观点和立场)

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