熱效率超過41% 技術解析東風風神C15TDR發動機

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　　提到汽車的發動機，大家首先想到的或許是它的功率、扭矩參數，因為這代表了這台發動機的動力是否強勁，其實發動機熱效率同樣是一個重要指標，它經常會被我們忽視，但意義卻不可小視，最直觀的車輛能否省油，就和這個參數表現息息相關。

　　目前傳統的汽油發動機的熱效率在25%-35%之間，但之前豐田發佈的2.5L Dynamic Force Engine混合動力發動機，熱效率高達41%，一下成為當時業界的巔峯之作。但今天要和大家聊的這款東風風神C15TDR發動機，它的熱效率卻達到了41.07%，不但超越了豐田，在目前的自主品牌中也難逢對手，那麼它是如何做到，今天就為大家揭曉。

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　　何為發動機熱效率

　　發動機熱效率又稱“發動機有效效率”，是指發動機有效功率的熱當量與單位時間所消耗燃料的含熱量的比值，用以評定發動機的經濟性。簡單來説就是衡量車輛是否省油的一個重要參數，熱效率越高代表車輛的燃油經濟性越好。

　　C15TDR發動機背景介紹

　　説到東風風神C15TDR發動機就不能不提它的前身——C10TD，那是一款1.0升的三缸渦輪增壓發動機，排量不大，但實力不可小視，曾獲得2018年的中國心十佳發動機稱號。這款C15TDR可以説是它的升級產品。

2018年東風風神發佈的C10TD發動機，是一款1.0升三缸渦輪增壓發動機，你可以看做它是C15TDR的前身，雖然排量不大，但實力不可小視，曾獲得2018年的中國心十佳發動機稱號，目前使用在AX3、AX4車型上。

　　C15TDR為1.5升增壓發動機，擁有兩個調校以適合不同的動力系統，其中動力版為單一的汽油動力，高效版則會使用在混動車型上。動力版的壓縮比為10.5:1，最大功率150kW（204馬力），峯值扭矩320Nm，熱效率39%。高效版的壓縮比更高，達到了12:1，但因為是配合混動系統，所以動力參數的調教有所降低，最大功率125kW（170馬力），峯值扭矩260Nm，中汽研認證的熱效率為41.07%。雖然壓縮比不低，但依舊可以使用92號汽油，這點消費者不用擔心。關於未來配置的車型，目前暫未公佈，但應該會得到比較全面的普及。

主流自主小排量渦輪增壓發動機數據對比搭載車型C15TDR 動力版C15TDR 高效版（混動）吉利智擎 1.5TD長安藍鯨 NE1.5T發動機1.5T L41.5T L41.5T L41.5T L4壓縮比10.5:112:1--最大功率150kW（204馬力）125kW（170馬力）130kW（177馬力）132kW（180馬力）最大扭矩320Nm260Nm255Nm300Nm愛卡汽車網製表 www.xcar.com.cn

C15TDR發動機動力版的壓縮比10.5：1，最大功率150kW，峯值扭矩320Nm，熱效率為39%。

C15TDR發動機高效版將配合混動系統，壓縮比提高至12：1，峯值功率125kW，最大扭矩260Nm，中汽研認證的熱效率為41.07%。

東風風神C15RDR發動機的高效版經過中汽研華誠認證（天津），熱效率為41.07%，獲得“能效之星”認證證書。

　　熱效率如何提升

　　我們知道發動機是一個眾多學科相結合的綜合體，例如潤滑系、燃燒系、冷卻系等等，所以要提高發動機的熱效率也不是單一方面就能解決的問題，需要諸多方面的共同配合。東風風神的這台C15TDR發動機則主要從燃燒、摩擦以及熱管理三個方面的優化，來提高發動機最終的熱效率表現。

　　我們知道發動機是一個由眾多高速運轉零件組合的集合體，每個零件之間都存在着接觸以保持發動機的氣密性或零件間的正常運轉，這樣零件間就會存在摩擦力，它會無謂的消耗發動機的能量，所以要提高發動機的效率，首先就要降低接觸表面之間的摩擦力。目前最有效的方法，便是把接觸表面做得儘量堅硬而光滑（降低摩擦係數），東風風神的工程師為C15TDR發動機運用了20餘項的深度降摩擦技術，其中之一便是DLC塗層，它使用在發動機的活塞銷和氣門挺柱部分。

為了降低摩擦，C15TDR發動機在活塞銷和氣門挺柱的部分，都使用了DLC（Diamond-Like Carbon，類金剛石）塗層技術。

　　其實降低摩擦係數是目前各大主機廠都會研發的項目，例如奔馳的“Nanoslide”納米鍍膜技術、日產的“鏡面缸孔熔射技術”等，可以説是異曲同工。除了DLC塗層技術外，C15TDR發動機還使用了超低張力活塞環、輕量化活塞、低摩擦油封、低預緊力氣門彈簧、超低摩擦導板材料等，這些都是為了最大程度的降低摩擦係數。

　　發動機在通過汽油燃燒產生動能來驅動活塞運動的同時，會釋放大量的熱量，如果熱量難以散發便會影響發動機的正常運作，所以發動機需要一套冷卻系統來保持它良好的工作温度。但由於工況不同，發動機不同部件的冷卻條件也是有所差異的，這時就需要一個智能化的熱管理系統，幫助發動機降低熱損耗，提高效率。

為了讓發動機的冷卻更加出色，C15TDR發動機採用了橫流冷卻+缸間打孔的技術，從缸體上我們可以看到這些小孔，它可以讓冷卻液做到均勻的橫向流動，力求更高效的為發動機散熱。

將排氣歧管集成在缸蓋中，可以説是目前比較流行的一種技術，它可以加快發動機的暖機速度，降低油耗；同時在高負荷運轉時有效降低排氣温度，改善排放水平。

雙腔油底殼是C15TDR發動機眾多創新設計中的一個，其中小腔體在發動機啓動之初就可快速的加熱內腔機油，這使得機油的升温時間縮短了30%。但我們也有顧慮這樣的設計是否會增加機油的加註量，工程師表示目前還在做最後的標定，但應該和常規車型沒有太多差異，他們希望要控制在4L以內。

　　C15TDR發動機使用了電控熱管理模塊，使用電機來精確的控制流量分配，響應速度更快。

　　最後讓我們來看看C15TDR發動機在燃燒方面的表現。如果發動機的燃油可以得到充分的燃燒，並且最大程度的轉化為驅動活塞的機械能，那麼發動機的效率將會得到最顯著的提高，所以這也是最困難的一個環節，而從C15TDR發動機上使用的技術，我們也能看出未來的一些發展趨勢。

C15TDR發動機採用阿特金森循環，配合進排氣雙VVT氣門正時系統，對於燃油經濟性的表現會有顯著提升。這也是目前強調燃油經濟性發動機比較典型的設計。

C15TDR發動機使用了低慣量的電控渦輪增壓器，可以讓小排量發動機更輕鬆的推動渦輪運轉，明顯提升發動機在低轉速時的扭矩表現，更適合在城市中駕駛，同時瞬間響應速度也更快。

在進氣方面，C15TDR發動機採用了高滾流比進氣道，這可以讓氣流在進入氣缸前更好的運動，進一步提高燃燒效率。

目前缸內直噴車型一般都是200bar的噴射壓力，C15TDR發動機這次做到了350bar，這將會帶來更好的霧化水平，燃燒自然也會更充分。

活塞頂部特別設計了凹坑，它可以容納油束，以避免燃油飛濺增加的濕壁率，也保證了良好混合氣的形成。

　　C15TDR發動機使用了進排氣雙VVT氣門正時系統，並採用阿特金森循環，不過這對於目前主流的發動機來説並不是什麼創新的技術，接下來的諸多設計才是這台發動機的亮點所在，例如350bar噴射系統、高滾流比進氣道、電控渦輪增壓器等。C15TDR發動機使用了外部冷卻EGR，它可以極大降低缸內燃燒温度以及泵氣損失，進一步抑制爆震。

對於發動機的大腦——發動機管理系統，其實從C10TD發動機開始，就完全由東風風神自主開發，這意味着東風風神可以根據不同的車型需求，來靈活定製技術策略，自行設計功能，避免出現受制於人的情況。

　　另外值得一提的是，C15TDR發動機不僅全面達到了國6b的排放標準，同時也提前佈局了未來推出的國7排放標準，在環保方面也有足夠的潛力。

　　編輯總結：在東風風神C15TDR發動機使用的諸多技術中，我們所罕見其實並不多，但其他主機廠或許處於概念或處於研發階段，東風風神這次大膽的應用到量產中，對於製造工藝和成本控制都是極大的考驗，但東風風神勇敢走出了這一步，所以取得41.07%的熱效率成績自然也是理所當然的事情了。

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