國產汽車發動機熱效率創新高

熱效率是指發動機將燃料的化學能轉化為機械能的效率，高熱效率除了能夠減少燃料消耗，降低排放，還能提升發動機的整體性能。

在過去的幾十年里，內燃機技術一直是全球汽車工業的核心。對全球大部分車企來說，提升發動機的熱效率都是企業的“終生命題”。目前，發動機的熱效率在數值上還很低，一般只有30%多一點。提高熱效率意味著提高汽車的燃油經濟性。

對于混合動力汽車來說，情況就不同了。根據發動機的外特性工作曲線可以發現，由于有了電動機的輔助工作，發動機可以在絕大部分時間處在最大熱效率工作中。所以，混動系統專用的發動機往往熱效率比單內燃機要高出不少。

“46%”成為發動機熱效率門檻

今年5月，比亞迪宣稱自己第五代DM發動機熱效率全球第一之后，吉利高管在微博上集體開火，公布了吉利雷神發動機熱效率達46.1%的專利證書。比亞迪高管隨后反擊這種沒量產更高熱效率的專利“我們還有大把”，讓“吃瓜群眾”紛紛大呼過癮。

隨后很多車評人關于秦L這臺車續航能力的實測數據已經陸續在網上公布，有的測試油耗為3.37L/百公里，實測續航達成率達98.85%。這也側面說明了近幾年國產發動機在熱效率這一塊確實有長足的進步。

隨著車企之間發動機熱效率之間的比拼，中國汽車產業已進入新能源高速發展周期。每一家車企都在通過不斷創新，推動內燃機技術的發展，尤其在熱效率這一關鍵指標上取得了不小的成就，這樣的競爭無疑是健康的，推動了技術的進步，也為消費者帶來了更多的選擇和更好的體驗。

其實不止比亞迪和吉利，國內多家自主品牌車企的發動機熱效率都能超過40%。記者了解到，其中，長城Hi4混動系統的熱效率為41.5%；廣汽傳祺2.0ATK發動機最高熱效率42.1%；長安汽車的藍鯨2.0T發動機最高熱效率達到44.28%；奇瑞的鯤鵬超能混動熱效率在44.5%。

尚未量產的發動機最高熱效率都已經把46%作為一個門檻值。其中，長安發動機儲備技術中，其最高熱效率可以達到47.03%；東風實驗室中的發動機熱效率也已經突破了47%；廣汽基于GCCS燃燒控制專利技術可以實現單缸機指示熱效率超過52.5%。

國產發動機的熱效率提升，很大程度上歸功于新材料和新工藝的應用，例如，新型耐高溫合金材料的使用，使發動機能夠在更高的溫度下工作，從而提高了燃燒效率，此外，先進的制造工藝，如激光焊接和3D打印技術，也為發動機的精度和性能提供了保障。

這些技術不僅提升了發動機的熱效率，還延長了發動機的使用壽命，減少了維護成本，為用戶帶來了更多實際的經濟利益。

像比亞迪發動機采用了分層燃燒技術，通過控制燃油與空氣混合的比例，使燃燒更加完整，減少了未燃燒的廢氣排放。這不僅提升了發動機性能，還符合環保要求。

突破傳統內燃機技術是關鍵

與國產發動機相比，日系發動機雖然歷史悠久，但在熱效率提升方面的步伐相對較慢，這并不是因為技術落后，而是因為日系發動機廠商長期以來注重的是可靠性和穩定性。

雖然日系發動機的熱效率僅為41%，但他們在硬件和軟件結合方面也進行了許多有益的嘗試。比如，通過優化發動機控制單元（ECU）的軟件算法，改善燃燒過程，提高燃料利用率。

日系廠商還通過減少發動機內部摩擦損失、改進冷卻系統等方式，努力在傳統技術框架內提高熱效率。然而，這些改進的效果有限，難以與新材料和新工藝帶來的革命性變化相比。

眾所周知，發動機的核心技術主要包括：渦輪增壓、缸內直噴、分層燃燒、雙頂置凸輪軸、可變氣門正時、壓燃、可變壓縮比。數十年來，這些核心技術雖然還在不斷優化，但并未出現新的顛覆性技術，這給了自主品牌趕超的機會。

業內人士分析，提升發動機熱效率，即發動機輸出機械功與燃料燃燒產生能量的比值，將減少燃料浪費，提升車輛動力，并顯示出汽車制造商的研發能力。在新能源汽車時代，反而可以更好地發揮內燃機最大的價值。

天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室教授、中國汽車工程學會理事姚春德表示：“雖然中國自主品牌在不斷刷新發動機的全球最高熱效率紀錄，但應該冷靜地看到，這樣的數據有其局限性。如果要控制氮氧化物、碳氫化合物及一氧化碳排放，使之達到國家相關排放法規標準，目前很難實現這么高的熱效率。”

業內人士指出，在國內的傳統內燃機技術沒有根本性突破的情況下，要想真正在內燃機領域/混動領域構建自己的技術護城河，對于難度更高的傳統內燃機技術的突破才是關鍵。