比亚迪如何用43%热效率 让高效混动不再是日系专属？

由于纯电动车尚存在纯电慢、续航能力不足的短板，很多人购买新能源车倾向于选择插电混动车型。不过就目前来看，大部分插混系统的亏电油耗并不比同级燃油车低，甚至由于拖着电池包，油耗反而更高。对于一些充电不便的用户来说，很多插混车较差的亏电经济性是主要痛点之一。

不过，近年来，我们看到一些优秀的插混系统诞生，比如丰田、本田基于二者全球领先的混动系统打造的插混系统，在亏电时也能做到极低的油耗。

不过两田在混动领域一骑绝尘的局面即将被打破。近日，比亚迪正式公布了第四代DM系统的技术细节，新系统分为DM-p和DM-i两条技术路线。其中，DM-p和第三代DM系统在架构上保持一致，依然强调高性能。而DM-i则主打节能高效，亏电油耗低至4L，能效表现丝毫不输两田。DM-i系统最快将在明年推出，首款车型就是刚刚在广州车展亮相的秦Plus，后续的宋等更多的紧凑级车型也会搭载。

打破日系对高效混动的“垄断”

无论是混动，还是插混，要想做到出色的能效表现，离不开优秀的能量管理策略，但更重要的是高效的发动机。能量管理策略主要依赖于动力系统结构，在这方面，丰田的THS行星齿轮结构和本田的i-MMD类增程结构都能够充分地利用了系统能量；在发动机方面，丰田最新的发动机热效率已经提高至41%，而本田在江湖上一直有“买发动机送车”称号，二者早已帮日系车落上了“省油”的烙印。

而比亚迪DM-i系统也正是从这两方面入手。从比亚迪发布的资料来看，DM-i不再使用双离合变速箱，而是使用E-CVT变速箱，这个命名与丰田本田的混动系统变速箱如出一辙。不过，比亚迪并没有公布E-CVT的具体形式，联想到今年3月，比亚迪与丰田成立了国内首家技术对等合资公司——比亚迪丰田电动车科技有限公司，这台E-CVT有可能和丰田采用一样的行星齿轮结构，当然，也不排除是比亚迪自研的变速箱。

我们不必纠结这台ECVT到底是什么样的，就像我们刚才说的，高效混动的核心是高效的发动机。比亚迪的DM-i系统的最大亮点正是一台全新的骁云1.5L发动机，其热效率达到43%，比丰田还要高两个百分点，成为全球量产热效率最高的汽油发动机，同时还能满足严苛的国六B排放。

这里需要说明一下，对燃油车来说，高热效率并不能与低油耗划等号，因为热效率是取的最高值，发动机并不能一直保持最高热效率运转。如果高热效率转速区间较窄，发动机在大部分工况下就无法达到最佳的经济性，这时候，一高再高的热效率数字也只是个噱头罢了。但混动系统则不同，起步、急加速等高油耗工况由电机承担，发动机则会更多地工作在高效区间，这时候高热效率将大大提高整个系统的能耗表现。因此，热效率是混动系统能否做到低油耗的关键指标。

如何一点一点抠出43%的热效率？

对于这台骁云1.5L发动机，比亚迪从多个方面入手用来提高热效率。

1，提高压缩比

这台1.5L发动机压缩比达到15.5比1，比对汽油机来说，这是一个相当高的数值，足以比肩马自达Skyactive-X压燃发动机。高压缩比能够带来更充分的燃烧，是提高热效率最有效的措施之一。

2，增大冲程/缸径比

简单说就是冲程更长、缸径更小，缸体更细长。更长的冲程为缸内混合气旋转、混合提供了更深的空间，混合气可以尽量保持高强度的旋流，进而提高燃烧效率。另外，更小的缸径可以减少发动机占用面积，让机舱腾出更多的空间安放电控、电机，降低了机舱对驾驶室空间的侵占。

另外，比亚迪优化了活塞顶部形状，以适配高压缩比和长行程带来的混合气流场变化。

3，阿特金森循环

在阿特金森循环中，压缩行程进气门晚关，进而使膨胀行程（进气行程）大于压缩行程（做功行程），膨胀比大于压缩比，延长了做功行程，使得燃烧发出的能量能够得到更加充分的利用，这样就达到了更高的燃烧效率和更低的油耗表现。

不过阿特金森有两大缺点：在低速状态下，进气被上行的活塞顶出，进气量不够，动力不足。同时，由于发动机还是长行程设计，高速行驶时膨胀行程长，导致功率不高。但这两大“缺点”却正好可以被混动车型利用，这是因为混动车型在车辆起步阶段由电动机驱动，高速可以有电机辅助，不仅完全可以弥补动力不足的问题，还实现了1+1>2的效果。

4，冷却EGR废气再循环系统

冷却EGR废气再循环技术是把发动机排出的部分废气冷却后，再送回到进气歧管，与新鲜混合气一起进入气缸。欧洲车企常常使用冷却EGR技术降低柴油发动机的排放、油耗、爆震，在骁云1.5L发动机上，冷却EGR的作用同样是如此。

由于废气不含燃料和氧气，无法参与燃烧，但它可以吸收燃烧产生的部分热量，来降低燃烧温度和压力，进而减少NO的生成量，降低排放（高温高压会促进NO生成）。另一方面，更低的温度也可以让燃烧更加充分。

5，附件电器化，取消轮系

我们都知道，开启制冷空调后，汽车油耗会显著上升，原因就出在发动机需要带动空调压缩机上。而骁云1.5L发动机采用了电动空调压缩机、电驱动水泵、电动真空泵，取消了带动附属部件的前端轮系，降低了发动机的机械能量损失。让发动机不用再拖家带口，专心做个“打工人”，一心一意负责驱动，做工效率获得大幅提升。

6，分体冷却热管理技术

在我看来，分体冷却是骁云1.5L发动机一大创新之处，其缸体、缸盖采用两套冷却系统。冷启动时冷却系统不工作，以快速提升机体温度。随着温度上升，依次启动缸盖和缸体的冷却循环，逐渐提高循环强度、增大循环范围。整个热管理系统的控制更加精细化，热效率自然也得到提升。

除了上述举措，比亚迪还用CFD仿真技术优化了喷油位置，采用0W20低摩擦机油，搭载自主研发的ECU等等一系列节能措施，这些大大小小的努力最终将热效率提高至43%。同时，比亚迪还全方位优化了曲轴、主轴承、进气歧管、缸盖罩盖等机体部件的NVH表现，保证了良好的舒适性和静谧性。可靠性方面，骁云1.5L发动机还进行了完整的台架、整车耐久及“三高”环境测试，完成了交变循环负荷试验等6项，28台次发动机台架耐久试验，在可靠性方面也有充分的保证。

虽然是一场简单的技术说明会，但我在现场却看得心潮澎湃。记得早前，丰田、本田宣布在国内推出插混系统和车型，我和同事一度十分担心二者出色的经济性会对自主品牌形成极大压制。但比亚迪DM-i系统却用强悍的技术实力打消了我们的顾虑，也让自主插混车型真正回归到节能减排的初心。文章写到这里，我更加期待对比亚迪DM-i车型的实际试驾体验，同时，相信比亚迪很快还会推出适用于唐、汉两款旗舰车型的大排量高效发动机。