超越日系雙田，比亞迪43%熱效率發動機征服發動機技術新高地
提到高熱效率發動機，日系代表豐田和本田用於混合動力系統的發動機產品往往會成為人們討論的熱門標杆。最近，作為國內插電式混合動力的技術領軍者，比亞迪在最新的DM-i超級混動系統中，使用了一台全新的驍雲-插混專用1.5L高效發動機，最高熱效率已經達到43%的水平，這是豐田和本田從未達到的高度，以驚豔表現開啓了中國汽車品牌超高熱效率發動機新紀元。
而不僅僅是熱效率極值更高，比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機在全工況MAP圖中，37%以上高熱效率區佔比達到43%，高效區轉速覆蓋1400-5000rpm超大範圍，做到幾乎無懈可擊。同時其動力性指標在同等排量國外競品中也十分亮眼，最大功率比本田1.5L LEB發動機高4.5千瓦，比豐田1.8L的8ZR-FXE發動機高了10千瓦，均處於領先水平。效率領先、動力優秀，在高熱效率發動機技術領域，比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機足可成為中國汽車產業的驕傲，也獲得了業界的高度認可，並斬獲“廣東省機械工業科學技術獎一等獎”。
毫無疑問，比亞迪在節能發動機技術高地的反超，也讓中國品牌成為全球發動機熱效率之爭中繞不開的勢力。正如汽車評價研究院李慶文院長指出，“中國汽車產業進入了顛覆創新時代，比亞迪就是顛覆者，這個發動機不僅是顛覆傳統的燃油汽車，更重要的是選擇一個新的路徑和方案。”
比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機熱效率高達43%，而豐田在卡羅拉雙擎/雷凌雙擎上用的1.8升8ZR-FXE發動機熱效率也只達到40%，更高級別的2.5升Dynamic Force Engine發動機熱效率要高一些，大概有41%。作為傳統動力強者，本田也在其緊湊級混合動力系統中搭載了最高熱效率40.5%的1.5升 LEB發動機。相比之下比亞迪的驍雲-插混專用1.5L高效發動機，在熱效率方面已經成功實現了趕超日系發動機。
作為後發制人的比亞迪，是如何在超高熱效率發動機這一技術高地實現領先的？今天我們就抽絲剝繭，通過對比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機與日系雙田兩大同級動力技術細節的研判，看看比亞迪如何實現反超。
先進燃燒系統，比亞迪擁有最高壓縮比
我們知道，內燃機壓縮比越高、做功行程越長，混合氣燃燒能量轉化為動能的效率就越高，但壓縮比提高後，如果處理不好則會導致爆震和早燃等問題。傳統奧托循環因為壓縮行程和做功行程基本一致，所以需要在高壓縮比和穩定性之間做出妥協。
為此，比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機、豐田1.8升 8ZR-FXE和本田1.5升 LEB都選擇了阿特金森循環架構，實現相對奧托循環更高的壓縮比和高熱效率，不過在技術細節上，三者存在很大不同。
豐田1.8升 8ZR-FXE的壓縮比達到了13，使用了帶有中冷的EGR廢氣再循環系統，在降低排放的同時降低了壓縮頂點出現爆燃的傾向。而本田1.5升 LEB發動機實現的壓縮比13.5，比豐田略高，同樣通過增加EGR廢氣再循環的深度等措施，提高發動機在高壓縮比下的穩定性。
比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機實現了15.5的超高壓縮比，遠超豐田和本田。更難能可貴的是，它仍只需使用92號汽油，這足可見比亞迪在燃燒系統各項技術的狀態上，達到了非常高的水平。
為了解決高壓縮比和穩定燃燒的矛盾，比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機採用了“阿特金森循環+高滾流進氣道+超高壓縮比+冷卻EGR技術+高能點火”的精進燃燒系統。通過使用阿特金森循環技術使實際壓縮比小於膨脹比，設計高滾流進氣道提高缸內混合氣燃燒速度，採用冷卻EGR技術稀釋缸內混合氣降低燃燒温度，以此來抑制發動機爆震和早燃傾向。而引入深度廢氣再循環之後，還採用了高能點火系統確保燃燒穩定，最終實現發動機的高效可控先進燃燒。
同時，在大量實驗和仿真的基礎上，研發團隊為這台發動機定製了軟件控制策略，以期深入挖掘高效燃燒系統的潛力。不光是硬件技術的突破，軟件對於熱效率的精進同樣發揮了重要作用，而只有掌握了先進電控策略的打造能力，才意味着一個品牌真正具備了佔據產業高地的實力。
通過升級的進氣控制模型，比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機能夠精確調整阿特金森循環的深度和EGR開度。在需要高動力輸出時，用淺度阿特金森循環保持高性能。在日常工況下配合電驅系統，實現深度阿特金森循環顯著降低日常用車的油耗，更符合用户油耗和動力的實際需求。應對超高壓縮比，新的控制策略還建立了新的爆震閾值標準，在滿足發動機可靠性的前提下，藉助軟件控制深入挖掘每一滴油燃燒的能量，實現完全可控的快速、清潔燃燒過程。
缸蓋集成雙流道排氣歧管，比亞迪領先一步
當然，打造一款高水準的高熱效率發動機不會只專注於燃燒過程，採用阿特金森循環以後發動機的熱環境發生了很大改變，因此各個廠家均會採取相應的外圍技術，提高發動機工作過程的各項品質。
比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機採用了集成缸蓋設計，從各個氣缸引出的排氣歧管分支與缸蓋一體鑄造，除降低排氣系統重量之外，也更容易利用排氣熱流對缸蓋熱循環系統迅速進行加熱，讓發動機更快度過冷啓動非優工作狀態。
不僅如此，為了降低排氣歧管縮短後各個氣缸排氣背壓的互相干擾問題，比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機還採用了排氣岐管雙流道設計。1-4氣缸和2-3氣缸排氣道分別集成，配合合理點火順序，大大降低了排氣背壓相互干擾，提高了排氣效率。
分體冷卻技術，比亞迪同級獨有
熱管理是發動機技術領域中一門大學問，無論是否採用阿特金森循環，發動機工作過程中對燃燒室各個部位的温度要求都是不一樣的，而不是一概而論，這直接會影響燃燒過程的效率和穩定性，過去的技術很難做到精益控制，而目前這已經成為全球動力技術升級的焦點之一。
豐田和本田在他們的高熱效率發動機產品上都採用了升級的熱管理技術，比如為EGR系統專設了一套冷卻管路實現中冷，通過電子水泵控制冷卻循環系統的流量等。這一點比亞迪也不遜色，在不同的温度下可以自如調整冷卻模式。
比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機採用了類似寶馬B48TU系列發動機的分體冷卻技術，實現了冷卻液流量的全域精準可控，讓缸體和缸蓋能分別達到最佳温度。這套系統由一個電子主節温器和一個缸體蠟式節温器實現缸體、缸蓋的分體冷卻，結合電子水泵，將冷卻液流量與發動機轉速完全解耦，並按需供給發動機各個部位冷卻液流量。將發動機缸體和缸蓋中的冷卻液温度分別控制在最適合發動機工作的温度，提高了混合氣燃燒速度，並降低爆震趨勢及發動機摩擦損失。
除此之外，由於在發動機在高負荷區間工作的時候，活塞温度較高，比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機發動機採用了一套PCJ活塞電控冷卻噴嘴技術，能在發動機高負荷區間對活塞進行強制冷卻，降低發動機爆震傾向，提升性能。而在高效區，活塞通常不會過熱，此時關閉PCJ活塞冷卻噴嘴可以減少熱損失，提升熱效率。
降低機械損失，比亞迪更加精益
採用阿特金森循環的目標是提高發動機熱效率，然而發動機運轉起來本身也存在着很多能量損耗，它們累加起來仍是非常可觀。實際上，降低發動機運轉損耗是非常困難的，涉及到工藝、材料、電控等方方面面，在很大程度上它也反映了各個廠家在核心動力技術上的能力水平。
豐田在這一領域的技術佈局較為全面，堪稱是日系精益技術路線的表率。就8ZR-FXE這台“名機”而言，分別採用了轉子廓型機械式機油泵、低粘度的0W-20發動機機油、低慣量蜂窩狀氣門配氣機構、窄連桿曲軸軸承、活塞裙部低摩擦的樹脂塗層等技術，在傳統技術架構上儘量做到了精益求精。
在這方面，比亞迪做得同樣極致。新的比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機在降低運行損耗方面的技術主要包括：1、使用0W-20低粘度機油，從而可以降低發動機各運動部件之間的摩擦損耗；2、使用低張力活塞環，減小活塞環與缸套壁面之間的接觸力，同時配合特殊珩磨網紋技術汽缸壁，降低活塞環與缸套壁面之間的摩擦損失30%以上。3、採用更小的曲軸直徑設計，減小曲軸與缸體軸座之間的摩擦接觸面積，降低摩擦損失。4、採用兩級可變排量機油泵，將機油壓力與發動機轉速解耦，在發動機低速和高速時分別使用低油壓和高油壓模式，避免為滿足少數工況潤滑需求而採用較大機油泵造成的能量浪費。5、附件全電氣化，減少皮帶傳動損失。通過以上設計，比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機摩擦損失較上一代機型減少約20%。
整機輕量化，比亞迪落到實處
對於汽車的節能目標來説，降低每一公斤整備質量，都是一次偉大的進步，尤其是在技術高度密集的發動機上。
為此，日系雙田不惜採用了全鋁材質打造發動機的主體，而比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機除了本身的全鋁之外，更是依託於集成缸蓋設計，省去了大量鋼質排氣歧管的重量負擔。同時在發動機內部，比亞迪還採用了高強度材料打造麴軸和連桿機構，在達到同樣負荷承載能力的同時，顯著降低了曲軸和連桿質量，將輕量化做到實處。比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機整機減重約10kg，處於行業領先水平。
二、賦能DM-i超級混動，高熱效率動力不止省而且強
很顯然，無論豐田還是本田，選擇阿特金森循環技術架構的目標，都是為THS亦或是i-MMD混合動力系統帶來一個具有高能量轉換效率的燃油動力源，進而獲得更低的油耗。而同時，阿特金森循環技術低轉速和高速動力輸出弱的問題由電機系統彌補了。而作為國內專注於PHEV的領軍者，比亞迪也是在電驅動領域是全球公認的高手。在雙模架構下，新的DM-i技術在串聯模式下，發動機大部分工況點都能夠處於高效區，發動機直驅工況時亦能憑藉超高熱效率降低油耗。
驍雲-插混專用1.5L高效發動機和驅動電機的黃金組合，不僅能夠保證低速與高速各工況的高效節能，同時這套油電系統的組合得益於大功率驅動電機的存在能夠保證駕駛員在大功率需求工況下，動力響應敏捷迅速，加速超車隨叫隨到，性能全面優於同級別燃油車。
現在，隨着比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機的推出，不僅意味着中國品牌對阿特金森循環技術高地的徹底征服，也是比亞迪在燃油動力核心技術領域向全球產業的一次亮劍。對於PHEV的油耗表現，尤其是在不外接充電的使用情況下的表現實現了質的飛躍。新的比亞迪驍雲-插混專用1.5L高效發動機再配合比亞迪強於“雙田”的PHEV電驅系統，DM-i技術的綜合表現非常令人期待。