一臺好的發(fā)動機(jī)，除了功率和扭矩之外，發(fā)動機(jī)熱效率同樣重要。因為發(fā)動機(jī)熱效率越高往往意味著越省油，這在油價節(jié)節(jié)攀升的當(dāng)下，更具現(xiàn)實意義。

目前大部分廠商的發(fā)動機(jī)熱效率都在35%左右，熱效率每提高1%，都是一件比較困難的事情，想要超過50%，更是難上加難。

5月10日，有媒體從吉利官方獲悉，新一代混動專用發(fā)動機(jī)（均質(zhì)稀薄燃燒原型樣機(jī)）實測實現(xiàn)51%的指示熱效率；同時該款發(fā)動機(jī)有望于下半年正式搭載在新車上。

據(jù)悉，為實現(xiàn)發(fā)動機(jī)指示熱效率提升至51%，吉利汽車提出了一種先進(jìn)的精準(zhǔn)射流點火系統(tǒng)概念， GAPJIS (Geely Advanced Precise Jet Ignition System)，通過先進(jìn)的點火技術(shù)配合超高壓縮比、長沖程技術(shù)，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的超稀薄燃燒。


圖為正在進(jìn)行臺架測試的均質(zhì)稀薄燃燒原型樣機(jī)

要知道，理論而言發(fā)動機(jī)每燃燒1g汽油需要14.7g空氣，其理論空燃比為14.7:1，而當(dāng)空燃比大于理論空燃比，其燃燒同樣質(zhì)量的空氣只需更少的燃油，每一克燃油都將盡可能多地轉(zhuǎn)化為動能，達(dá)到降低油耗和排放的目的。

但同時，對點火和燃燒穩(wěn)定性也帶來了巨大挑戰(zhàn)。

有別于傳統(tǒng)燃燒方式，GAPJIS在控制發(fā)動機(jī)缸內(nèi)混合氣流動和微觀湍動能的同時，通過精準(zhǔn)控制預(yù)燃室火焰的傳播和擴(kuò)散，大幅度提升了缸內(nèi)燃燒穩(wěn)定性并擴(kuò)大稀薄燃燒的范圍。

事實上，吉利汽車早在2017年就率先開發(fā)出39%熱效率的增程專用發(fā)動機(jī)；到2019年自主研發(fā)攻克了低壓廢氣再循環(huán)（LP EGR）瞬態(tài)控制技術(shù)，助力吉利汽油機(jī)突破41%熱效率，是國內(nèi)首家在混動增壓汽油機(jī)上應(yīng)用該技術(shù)的主機(jī)廠。

而此次將熱效率提升至51%，無疑又是一次巨大的進(jìn)步。但是，吉利尚未公布該動力系統(tǒng)的具體信息。

目前，吉利現(xiàn)有的混動技術(shù)主要圍繞P2.5方案布局 PHEV、MHEV、HEV。

2020 年 11月 20日，戴姆勒股份公司、吉利控股集團(tuán)宣布將共同開發(fā)用于混動技術(shù)的下一代汽油發(fā)動機(jī)。吉利目前正在開發(fā)的新一代混動專用動力總成平臺中，平臺發(fā)動機(jī)指示熱效率（與熱效率不同）達(dá)到 49.5%，將實現(xiàn)單一平臺覆蓋傳統(tǒng)燃油、MHEV 輕混、HEV 深混、PHEV 插電、REEV 增程等5種技術(shù)路線。

現(xiàn)有產(chǎn)品上，吉利集團(tuán)主要采用搭載于領(lǐng)克系列車型的PHEV P2.5混動方案。


P2.5 系統(tǒng)電機(jī)布置位置（吉利汽車、平安證券研究所）

PHEV P2.5是一套基于單電機(jī)混動方案，電機(jī)同時承擔(dān)發(fā)電機(jī)和電動機(jī)功能，電機(jī)布置于變速器軸上，可以實現(xiàn)純電模式、直驅(qū)模式、混聯(lián)模式。

1）EV 模式，離合器 1/2 同時斷開，電動機(jī)驅(qū)動車輛前進(jìn)；

2）混動驅(qū)動模式，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動奇數(shù)軸，電動機(jī)驅(qū)動偶數(shù)軸，兩輸入軸共同驅(qū)動輸出軸前進(jìn)。或者發(fā)動機(jī)和電動機(jī)同時驅(qū)動偶數(shù)軸，通過擋位的選擇來驅(qū)動車輛前進(jìn)；

3）發(fā)動機(jī)直驅(qū)模式，此時變速箱純粹作為一臺雙離合變速箱，發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輪，電動機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)為電池充電，若無需充電，則電機(jī)與偶數(shù)輸入軸解耦。

P2.5 方案的主要優(yōu)點在于：

1）利用燃油車現(xiàn)有的雙離合變速箱，無需增加額外的離合器等部件，并且易于布置；2）動力輸出通過變速箱速比放大，使得電機(jī)扭矩要求降低，成本下降，領(lǐng)克 01 HEV的電動機(jī)功率僅為 40kw，扭矩為 130Nm。

但是，因為只有一臺電機(jī)無法實現(xiàn)串聯(lián)模式，整套系統(tǒng)通過單電機(jī)來實現(xiàn)驅(qū)動、發(fā)電和啟動功能，無 BSG 電機(jī)。

降低成本的同時也帶來了一定的缺點：

1）單電機(jī)無法與車輪解耦，當(dāng)?shù)退俟r時無法通過串聯(lián)模式來提升發(fā)動機(jī)工作效率，從而增加油耗；2）電動機(jī)功率偏低，導(dǎo)致純電階段動力性較弱，加速較慢。

另外，在MHEV技術(shù)方面，2018年，吉利投放了中國第一款量產(chǎn)的 48V BSG 輕度混合動力汽車——吉利博瑞 GE MHEV。

該車動力總成為 1.5T+7DCT，發(fā)動機(jī)是由沃爾沃 Drive-E 三缸發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的，其最大功率為 132kW（180Ps），峰值扭矩 265N·m；再配合 48V 啟發(fā)電一體電機(jī)，動力系統(tǒng)可以輸出 142kW/300Nm。



吉利博瑞 GE MHEV 48V 輕混系統(tǒng)由啟發(fā)電一體電機(jī)、鋰離子電池組以及 DC-DC 轉(zhuǎn)換器三大件組成，除了具備發(fā)動機(jī)啟停功能外，最主要的功能在于能為發(fā)動機(jī)提供輔助動力 ,同時制動減速時能進(jìn)行能量回收。另外，48V 系統(tǒng)還可以直接驅(qū)動空調(diào)壓縮機(jī)和電動助力轉(zhuǎn)向電機(jī)等。

吉利博瑞 GE MHEV 的電機(jī)是法雷奧提供的 BSG 啟發(fā)電一體電機(jī)，采用的是 P1 布置方式。BSG 啟發(fā)電一體電機(jī)是同時具有啟動車輛和發(fā)電兩種功能的一體化電機(jī)，直接安裝在發(fā)動機(jī)原啟動機(jī)的位置，通過皮帶與發(fā)動機(jī)其他機(jī)構(gòu)連接。由于一體電機(jī)的后端多了一個控制器，因此比傳統(tǒng)啟動機(jī)要大些，同時因為具有發(fā)電機(jī)的功能，所以發(fā)動機(jī)不需另外搭載發(fā)電機(jī)。


吉利博瑞 GE MHEV

為了解決小排量發(fā)動機(jī)存在廢氣渦輪增壓存在遲滯的問題，吉利博瑞GE MHEV的發(fā)動機(jī)增加了一個電動渦輪，采用48V的電機(jī)驅(qū)動，電動渦輪響應(yīng)時間在250毫秒內(nèi)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)7萬r/min。


吉利博瑞GE MHEV發(fā)動機(jī)

電動渦輪和旁通閥以并聯(lián)的方式布置在渦輪后端，發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時關(guān)閉旁通閥，并開啟電動渦輪；當(dāng)渦輪進(jìn)入最佳工作狀態(tài)后打開旁通閥并關(guān)閉電動渦輪。

由于渦輪工作時溫度極高，為了保證電動渦輪的正常工作，兩個增壓部件必須放在發(fā)動機(jī)的前后兩端。該增壓器與渦輪增壓并聯(lián)使用，主要任務(wù)是彌補廢氣渦輪在低轉(zhuǎn)速時遲滯的問題。