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未及性能巅峰的内燃机,不能轻易说再见

作者/来源:第一电动网
2022-12-26 10:02:31

万众期待之下,让无数车迷欢呼呐喊的“红头本田”终于来了。

12月20日,在东风本田的思域之夜活动上,全新一代CIVIC TYPE R正式亮相,这台有着“地表最强前驱车”称号的超级小钢炮,也在期盼声中正式进入国内市场。

从账面数据来看,代号为FL5的全新一代CIVIC TYPE R,虽然国内上市的版本由于排放等原因,最大功率被下调到了300马力,但这台引擎的潜力似乎还有很大一部分未被挖掘。这一点,从最近几代CIVIC TYPE R的变革过程,就可见一斑。

其实,全新CIVIC TYPE R搭载的这台K20C1发动机,从2015年起的FK2就开始使用,后又历经FK8再到如今的FL5,已“辅佐”了三代车型。然而,这样一台2.0T四缸涡轮增压发动机,伴随着每一次产品换代本田都将其动力做了进一步的提升。在全新FL5身上,日规版的330马力,显然已经成为可以傲视群雄的底气。

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似乎,这还远不不止是K20所蕴藏的所有能力。从改装发烧友的作品来看,这是一台可以“无限延展”的引擎,也让CIVIC TYPE R的历代车型,都变得更加疯狂。这也不禁让人有些感慨,即将被“淘汰”的内燃机,真的已经毫无进化的空间了吗?

升功率,屡破纪录

近几年,无论是超级跑车还是高性能车,每次推出新车公布的动力水平都让人瞠目结舌。当各大车企纷纷开始趋向减小发动机排量的理念,引擎的最大功率却只增不减。最让人惊讶的,是在升功率方面仿佛来了一场“军备竞赛”,已经不再只是“刷记录”那么简单。

通俗来说,升功率是指引擎单升排量所能释放的功率,即用最大功率除以引擎排量,这个数字意在将不同缸数、不同排量的引擎可以更为客观地进行对比。升功率越大,意味着引擎的研发难度和工作效率都越高。

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仅仅五年之前,均搭载2.0T四缸发动机的沃尔沃V60/S60 Polestar和梅赛德斯-奔驰W176 A45 AMG(以及CLA45/GLA45 AMG),前者采用了机械涡轮双增压,后者为涡轮增压,分别可以输出367马力和381马力(前期A45为361马力),升功率分别为183.5和190.5马力/升。这样的性能表现,已经明显超过了很多超级跑车,让人感叹于引擎研发的飞速进步。

有意思的是,随着第二代奔驰A-Class的推出,基于此而来的AMG高性能版本也得以进化。尤其,在性能方面。2020年,全新的W177 AMG A 45 S正式登场,搭载一台代号为M139的四缸涡轮增压发动机,最大功率达到了421马力。

毫无疑问,涡轮增压成为了内燃机新的马力增长利器。作为对比,宝马E92 M3身上那台4.0 V8自然吸气发动机,最大功率也“仅为”420马力,梅赛德斯-AMG仅用一半的气缸和排量,就达到了以前V8引擎的动力水平。

去年以来,关于升功率的记录不断被打破。当法拉利以全新的六缸机重新梳理其产品线,推出了全新的296 GTB。这辆全新超跑,搭载一台代号为F163的V6双涡轮增压发动机,排量仅为2992cc,却可以输出最大663马力,升功率达到了221马力/升,打破AMG A 45 S成为新的升功率之王。

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然而,法拉利的王座还未坐稳,新的记录就再次诞生。今年9月,全新一代AMG C 63 S登场。虽然此前就有消息,W206一代的AMG最强版本将会换装和A 45相同的四缸发动机并匹配插混系统。而谁也没想到的是,在电动涡轮的加持下,让全新C 63 S的发动机最大功率达到了476马力,再次突破四缸机的极限,升功率达到238马力/升,成为量产车领域的升功率之王。

对内燃机的研发,也是环保的贡献

诚然,这些力求突破汽车科技极限的车型,不外乎是超级跑车或是高性能车,其必定有一些价格门槛,也离普通消费者的市场群体较远。但其实,随着新技术的不断更新,普通家用车市场的新产品,动力表现也在不断增长,从2.0T车型的市场变化就能清楚发现。

简单来看,除去大众的380TSI系列,在B级轿车市场,很多车型已经有着不逊于BBA等豪华品牌高功率发动机的性能表现。例如,将旗舰车型从2.5L换成2.0T的天籁,最大功率就从186马力涨到了243马力。此外,像蒙迪欧、君威/君越、索纳塔等B级轿车,中高配版本的最大功率也来到了250马力上下,在动力方面十分抢眼。

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并且,当高功率发动机变得更加平常,2.0T排量的车型产品也在不断丰富。今年年中,乘联会秘书长崔东树就曾表示,“2.0排量车型是车市黄金排量”。从2020年以来,2.0排量发动机已经成为高端化的趋势,今年的新车就主要集中于2.0排量,这也是市场化的选择。

一方面,是自主品牌在不断向上跃进,在2.0T发动机方面已经具有成熟的技术积累,有着不逊于合资品牌的实力;另一方面,豪华品牌利用2.0T的车型版本,进一步下探市场门槛。更重要的一点,如今的2.0T四缸发动机,显然已经有着媲美六缸机的动力表现。

例如,奔驰或者沃尔沃这些豪华品牌,其2.0T的四缸发动机,最大功率已经来到了300马力左右,随着新技术的不断推进以及成本的不断优化,未来更高动力水平的四缸机也将不断在普通消费市场涌现。以沃尔沃为例,新款S60 T8 插混车型,发动机部分将原本的涡轮和机械双增压改成了涡轮增压,动力却反而由303马力增长到了310马力。

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因此,当小排量发动机有着媲美此前大排量发动机的动力表现,大尺寸的车辆也不再需要更大排量的引擎就能满足动力要求,节能减排的目标自然得以实现。

更进一步,不仅是最大功率方面的进步,在燃烧效率方面,各大车企也在进行“疯狂”钻研。其实,自从尼古拉斯·奥托发明四冲程内燃机开始,人类关于内燃机热效率的问题就从未停止。事实上,让每一滴燃油都能释放出最大的能量推动车辆前行,本身即是对于节能减排最大的贡献。

电气化应是助推剂,而非墓志铭

一直以来,纵使新技术不断发展,内燃机的热效率也仅保持在三成之多,进步并没有想象中的那么惊人。但是,随着混动技术的发展,在混动专用发动机领域,吉利和比亚迪等动力品牌的产品热效率均突破41%大关。

有意思的是,两家品牌分别采取了不同的技术路线。比亚迪DMI-i超级混动所搭载的全新骁云-插混专用1.5L高效发动机采用了阿特金森循环,最高热效率为43.03%;吉利雷神智擎Hi·X采用了米勒循环,拥有极佳的全生命周期碳减排效果,热效率高达43.32%,成为全球热效率最高的发动机。

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其实,阿特金森循环、米勒循环都是基于原本的奥托循环内燃机衍化而来。但是,即使是新技术的突破,阿特金森循环和米勒循环也分别有着低扭表现差、天生性能较弱等缺点,但依然不能否认其在热效率方面的革新。

事实上,在技术方面的不断堆积,也让这两种新的内燃机循环结构得以广泛应用。例如,得益于电机对于低扭的有效补充,在HEV混动时代,阿特金森循环就受到了丰田、本田等日系品牌的喜爱。在本田i-MMD混动系统上,电机在起步过程中的快速响应,让新时代下的阿特金森循环发动机有了绝佳的用武之地。

另一方面,在德系品牌中,有着“全能型选手”之称的大众EA888发动机,就采用了米勒循环,同时,其采用了进气可变气门正时技术,还可以有效提高进排气效率,让这款发动机的性能表现一直都名列前茅。

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同样,马自达也热衷于喜欢米勒循环,其研发的SKYACTIV–G创驰蓝天技术,发动机采用了奥托循环和米勒循环双循环,压缩比更是让量产车发动机首次实现13:1的新突破。这款发动机,使得油耗下降幅度和扭矩提升比例纷纷突破15%以上。

然而,马自达对于引擎的研发更加执着,其研发的e-SKYACTIV X汽油压燃发动机,综合了汽油发动机和柴油发动机的优点。马自达的数据表示,采用压燃技术的发动机的汽油效率比普通发动机高30%,省油20%。在相同的转速下,可以输出更强大的扭矩。而现在,又有消息传出,马自达在研发下一代转子引擎发动机,以作为增程式混合动力汽车的增程器。

毫无疑问,面对电气化转型,不仅是目前的48V架构,HEV、PHEV以及REEV等车型,本质上都离不开内燃机。随着未来增程式混合动力车型的不断研发,理应需要更高效率的内燃机作为基础。从理想ONE的1.2T L3发动机更新为理想全新L家族采用的1.5T L4发动机,就可以看出目前一些车企的发展思路和方向。

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如今,汽车插上了“电”翅膀。得益于电动机的本质特性,这些优良特质可以有效弥补引擎瞬时响应,或是以电动涡轮为内燃机进行快速增压,将内燃机的效率进一步提升。因此,在电气化的浪潮下,电动机本是让内燃机如虎添翼,而不应该简单地宣布它的死期。

显而易见,内燃机的潜力还有很大一部分未被挖掘,尤其在和电动机有效结合之后,让它的潜能进一步放大。在AMG ONE这款究极跑车身上,就可以看到1.6T V6发动机与四电机组合后而爆发出的惊人力量。

诚然,当各国已经将“禁燃令”的计划进一步加快,内燃机的生命似乎将要走向终结。不可否认,我们还远未抵达内燃机潜力的深处,它的能量也超乎任何人的想象。至此,无论将来以何种方式和它说再见,都应该要三思而后行。

来源:第一电动网

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