2023-12-16 16:20:50 | 寻车网
要点概述:
发动机的进化
为何需要变速箱
对应品牌与车辆
辇车、马车和汽车同时出现在一个场景中,感觉一定会非常的怪异吧。
现在就有这样的场景。
汽车的发动机经过多次升级与进化,最初使用的是体积硕大的外燃机,同步出现的还有电动机,之后使用的是体积小巧的内燃机,现在二次应用电动机;内燃机是现在燃油车的唯一选项,但是也要区分为自然吸气和涡轮增压。自然吸气发动机依靠活塞往复运转产生的负压力吸入空气,吸入到气缸内的空气是常压标准,空气中的氧含量和呼吸的标准相同。内燃式转化机械能的方式是通过燃油燃烧,燃油在内燃机里是无法充分燃烧的,即便是在热车状态之下。
所以内燃机的正常运转实际浪费了很多能量,于是就有了涡轮增压技术的应用。
涡轮增压发动机的基础是自然吸气发动机,说白了就是在其基础之上增加一套由排气驱动的“压气机”;发动机运行的每分钟都要排出几百升的尾气,在狭小的排气歧管里则会产生高压气流。压气机的涡轮一端连接排气歧管,通过高压气流让涡轮叶片转速达到每分钟几万转到十几万转;另一端连接进气道,涡轮叶片转速和排气端的转速相同。
在进气道多出一个超高转速的涡轮,这样就能增加吸气,让被动的负压进气变成主动的“抽气”。
抽入空气之后还能通过高转涡轮将空气压缩变小,假设发动机排量是2.0L(升);自然吸气发动机单缸吸入的空气最多是0.5升,其对应的氧含量就是0.5升空气里20.94%的氧气;涡轮增压2.0T单缸吸入的空气量也是0.5升,但却是经过压缩的空气,压缩是把空气中分子间隙压小,在固定空间里就会把0.5升之外的、空气中的氧气、氮气等分子压到这0.5升的空间里,空气的密度变大了。
空气被压缩之后会出现“氧含量”的增加,燃油的燃烧做功就是燃油与氧气的还原反应;等量的汽油与更多的氧气反应,得到的热能就会更多,也就是说涡轮增压技术是在耗油量不变的前提下,榨出燃油里更多的能量,提高的是发动机的扭矩,扭矩增大则功率和马力会同步提升。
反之,在需要的功率不变的前提下,大扭矩只需要低转速就能实现相同的功率。
因为功率=转速×扭矩÷常数。
所以涡轮增压技术其实是一种节油技术,只是同时实现了性能的提升而已,所有柴油动力的客车和卡车都用涡轮增压柴油机,这就足以说明问题了。
发动机为何需要变速箱呢?
因为内燃式发动机依靠燃烧做功,过程中会产生高温、高压和磨损,以及巨大的噪音;所以内燃机不适合长时间高转速运行;于是就需要用变速箱来实现对转速的控制,低速挡放大扭矩、高速挡放大车速,转速能维持在一个偏低的范围内。
不过变速箱也分为多种类型,其中最为基础的是手动挡(MT),自动挡分为AT/DCT/AMT,这四种变速箱都用齿轮换挡,使用寿命足够长;CVT用锥形轮推动钢带实现换挡,使用寿命最短,但是制造成本也比较低。
电动机与内燃机相比,没有磨损、高温和噪音的顾虑,因其结构与原理都很简单,依靠磁场推动转子运转的过程没有磨损,定子和转子是不接触的;而且这种转化机械能的方式损耗很低,效率可以是内燃机的两到三倍。所以电动机高转速运转也能有效控制能耗,于是电动机就不需要变速箱了。
所以电驱动系统最简单也最可靠,同时有安静、使用寿命长、爆发力强和转速高的优点。
综上所述,涡轮增压发动机普及之后,自然吸气发动机就没有什么价值可言了;电驱动技术普及之后,涡轮增压发动机的燃油车也是望尘莫及;但现在的充电基础设施的密度还不够大,所以燃油车依旧有存在的必要性,现状是普通代步车以燃油车为主,具备充电条件、选购中高端车的司机更多偏向电动汽车。
那么以15万预算内选择到什么车呢?
合资汽车比较另类,日系汽车里还有些使用自然吸气发动机配合无级变速器的选项,比如
丰田
和
日产
两个品牌就有不少这样的选项,
马自达
汽车虽然不用CVT但也是用自吸发动机,这就比较遗憾了。
德系和美系和合资汽车基本都用涡轮增压发动机,不过变速箱又比较特殊。大众汽车善于使用干式双离合变速器,其特点是换挡顿挫与异响问题突出,但是制造成本低;美系汽车以AT为主,不过也有使用CVT的车,比如
别克
的
威朗
和新
君越
1.5T版本。
自主品牌国产汽车往往更有诚意,现在15万级的车主要以电驱动车为主;长续航纯电动车有前驱的
埃安
AION Y PLUS,价格不足15万就有续航超600公里的选项;起步超过500公里续航、中大型尺寸、后驱的轿车可以参考
零跑C01
,性价比已经超过同级燃油车;插电混动汽车有增程混动的
深蓝SL03
,纯电模式也有200公里续航,也是后驱轿跑车;SUV车型有四驱的中型SUV枭龙MAX,也是插电混动汽车,起步续航100公里,其次还有后驱中型轿跑SUV零跑C11增程版,起步续航185公里。
这三类车放在一起就像是辇车、马车和汽车的区别,当然现在仍旧需要马车,不过在预算达到该标准线之后,选择电动或混动汽车才算追得上潮流。
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知嘹汽车/陈壹
“宁买合资低配,不买国产高配”。
这是过去很长一段时间,很多中国人的购车准则,但在国产品牌崛起之后,合资品牌的光环越来越低,“合资躺赚”的时代已经一去不复返了。
国产车能崛起,很大程度上要归功于“三大件”的进步,这其中发动机首当其冲。
国产发动机曾有过一段“逆向开发”时期,最初是以
三菱
发动机为原型,
丰田寻车网
、
本田
、
日产
等也都被“宠幸”过,比如吉利4G18发动机,就是在丰田1ZZ-FE发动机的基础上研发出来的。
后来,国产发动机逐渐从“逆向开发”转变成了“自主研发”,到了今天,国产发动机在综合实力上已经不输合资,
以本田L15C7/8发动机为例,这款1.5T发动机有着38%的热效率,但广汽第三代4A15J2发动机(40.48%)、上汽蓝芯二代15FDE发动机(近40%)、长安蓝鲸JL473ZQ7发动机(40%)的热效率均不输本田。
可能有人会说“热效率只是一种参考,不能当做绝对标准”,这话一点也不假,但需要注意的是,上述提到的三款国产发动机,其他账面参数同样有优势,相对应的车型如传祺
影豹
(最大马力177Ps、峰值扭矩270N·m)、
荣威RX5
(最大马力188Ps、峰值扭矩300N·m)和
长安
UNI-T(最大马力188Ps、峰值扭矩300N·m),它们的马力、扭矩就比搭载本田L15C7/8发动机的第十一代
思域
(最大马力129/182Ps、峰值扭矩180/240N·m)总体更强。
讨论度同样极高的2.0T发动机领域,
大众
久负盛名的EA888-DTH发动机,在热效率以及马力、扭矩等数据上,也和上汽20A4E发动机、
长城
GW4N20发动机等国产发动机存在一定差距。
从被人吊打到完全碾压,国产发动机靠的是什么?答案是技术的进步。
“逆向开发”时期,国内在发动机研发理论、研发方法以及研发方式上比较落后,难以和国外媲美,这也让国产发动机技不如人。举个例子,“燃烧系统”是发动机的核心,它的好坏和发动机性能的高低直接挂钩,在以前,国内的技术人员对于“如何设计燃烧室”、“如何布置喷油嘴”、“进气道形状怎么弄”等燃烧系统的基础细节一窍不通,只能在“逆向开发”的过程里摸索,这也让每家车企造出来的发动机品质参差不齐,而连带的动力性能、热效率以及尾气排放数据也高低不一。
奇瑞
是这段历史的见证者,早在2003年,奇瑞就率先推出了自己的第一代发动机,不过碍于技术限制,当时奇瑞的目标只是“解决发动机从0到1的突破”,那个时期,奇瑞对于“燃烧系统”的理解也仅仅处在小学生阶段。
不过到2009年推出第二代发动机的时候,奇瑞已经大致摸清发动机的门道,2016年上市的
瑞虎7
,内部搭载的正是奇瑞的第二代发动机。按现在的眼光来看,这台发动机算不上“聪明”,不过因为“低惯量涡轮水”、“冷式中冷器”、“进气歧管喷射”的加入,这台发动机依旧把热效率做到了37.1%。
这是个什么概念?同时期大众EA211发动机(1.4T)的热效率在35%左右,
某种意义上,当时奇瑞的发动机技术完全不输“最懂中国人”的大众。
不过在动力参数方面,奇瑞的1.5T还是无法和大众的1.4T相抗衡。
到2019年,奇瑞再接再厉,推出了第三代发动机。经过多年的历练,此时的奇瑞已经懂得如何对进气道、活塞、燃烧室、喷油嘴等进行排列组合,也是在那个时候,奇瑞“i-HEC”燃烧系统正式C位出道。
奇瑞第三代1.6T发动机的热效率不仅看齐第二代,动力参数跟油耗还得到了同步提升。至于2.0T版本,热效率达到38%,和丰田T24A发动机持平、高于丰田8AR发动机。
本质上看,国产发动机崛起的历史其实也是国内车企研发技术升级迭代的历史。
值得一提的是,“外援”在这里边也发挥了重要作用。
发动机的研发是一项大过程,前期要做复杂的设计,中后期还要进行大量的模拟测试,这些工作想要顺利完成,通常离不开各类仿真软件和尖端实验设备,而这些工具大部分都掌握在行业巨头手中,比如奥地利AVL、德国FEV、美国Southwest Research Institute和英国Ricardo,它们是业内公认的“内燃机设计咨询四巨头”。
以AVL为例,该公司拥有多套先进软件,如CFD、BOOST等,这些软件可以高效完成多种模拟和测试工作,包括发动机喷油/点火/燃烧效果、动力性能、车辆噪音等,进而大大降低发动机的研发难度。
在国产发动机从“逆向开发”转向“自主研发”的过程里,这些“外援”给予了非常大的帮助。
事实上,那些曾经在中国“躺赚”的合资发动机,也可以看作是一种“外援”,正是它们的存在,才让国产发动机有了持续进步的动力,类似于“鲶鱼效应”的意思。
换言之,成功突围的国产发动机们,还真得感谢那些年在国内大杀四方的合资发动机。
延伸来看,合资发动机也带动了上下游产业链的发展,它们有的在国内设厂(如丰田、大众),有的带动了相关配套供应链(如美国博格华纳配套电子节温器、德国马勒气门),这种“前人栽树后人乘凉”的做派,间接降低了国产发动机逆袭的难度,广汽、上汽、
比亚迪
等,都是直接受惠者。
写在最后:
国产超越合资,在过去是想都不敢想的事情,但如今,这个梦想正慢慢变成现实,尤其在新能源汽车市场,国产弯道超车的迹象越来越明显,或许5-10年后,合资品牌将变成一种稀缺动物。你觉得呢?
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本人就在在 汽车 厂工作,我来回答这个问题吧。
1、首先说明一下什么叫 汽车 三大件,其实就是 汽车 最关键的三大部件,发动机,变速器,底盘。
2、国产 汽车 的三大件到底处于什么水平呢?还是把发动机,变速器,底盘分别来说吧。
3、先说发动机,可以说是 汽车 的心脏,心脏好不好,决定了 汽车 的动力性能。虽然我们国家 汽车 产业起步晚,但是由于世界 汽车 内燃机技术已经很是成熟,换个说法,也可以说达到了技术发展的瓶颈,我们的 汽车 发动机技术,尤其是自主品牌追赶的很快,基本上与世界同步,一般家用 汽车 甚至在参数上还有优势。从性能上来说,与国外先进水平已经没有什么差距。尤其在电动 汽车 快速发展的今天,我国的动力电池技术已经走到了世界前列。
4、接下来说变速器,变速器又分为手动变速器和自动变速器。在手动变速器领域,由于技术相对简单,国内 汽车 厂基本上都能生产,一些头部企业的手动变速器与国外的已经没有差别。与国外的差距主要体现在自动变速器领域。由于技术难度大,全世界的自动变速器生产主要集中在日本和德国等少数几个厂家,像日本的爱信,德国的采埃孚,格特拉克等。自动变速器又分为二个技术方向,一个是AT,一个是DCT,也就是所谓的双离合变速器。AT技术复杂,难度大,技术比较成熟,并且许多关键技术专利被国外掌控,我国在AT领域发展较慢,主要被爱信和采埃孚垄断,国内有独立的变速器厂家在做,但是真的很难。DCT技术是国内 汽车 厂主攻的方向,近些年发展迅速,已经达到了与国外厂家分庭抗礼的程度。像长城 汽车 下属的蜂巢动力公司已经研发出了9DCT,俨然已经开始领跑DCT的发展。所以说,在自动变速器领域,我国也就追了上来。
5、最后说底盘,底盘的好坏,直接决定这 汽车 的行驶质感,并且一个公司的 汽车 底盘是个长周期的产品,它直接决定了 汽车 的平台结构,一旦确定,可能就是一个大的生产周期不再变动。从技术的角度讲,底盘技术已经没有什么秘密了,最先进的就是空气悬架。但是同样的底盘,却有不同的行驶质感,原因就是底盘的生产是一个经验逐渐积累的过程,很是考验一个厂家调教和 历史 积淀。国内 汽车 厂现在缺的就是这种 历史 经验的积淀,不过随着各个厂家下大力气引入了不少国外的专家,这方面也有了很大的进步。
6,从三大件的整体质量来说,国产与合资已经没有什么区别,甚至个别领域还有优势,但是在三大件的核心零部件领域,我们国内厂家还需要采购外国的零部件,这才是我们与国外最大的差距。站在消费者的角度,国内 汽车 厂的三大件质量还是有保障的。
这问题提得太Out了,当今奇瑞三代1.6T,长安1.4T和2.0T最新发动机及长城刚研发的最新动力总成(还设上市)就技术而言已超过大部分合资车发动机,过去不行不代表现在不行,变速箱只有AT差距大,万里扬CvT和长城的双离合都和合资的差不多,奇瑞底盘也是独立研发。我们对自己要有信心,高 科技 的华为都能干过外资,传统的 汽车 我们更能行。
目前来说国内造车水平的起点确实落后其他国家挺多年的,要想这么短时间就赶上人家实在是有点困难,但国产车的方向很好,价位不高的情况下有着合资车绝对没有的配置。 但就算如此在发动机等三大件方面还是稍微有一点不足。 毫不怀疑,我们国家将会诞生全球性的 汽车 集团。不信的话回过头去看,仅仅在十几年前,尤其是民营 汽车 品牌刚刚起步那会儿,造的车简直就没法看。距离合资品牌简直就差了十万八千里。但是到现在怎么样呢?我们和他尤其是头部的自主品牌基本上已经没什么差距了。如此看来的话,不久的将来,我们自主品牌车的质量将会远远的超过合资品牌。比如吉利领克,它的质量已经超越了合资品牌。国产车整体也许还需要一个10年才能赶得上合资车,研发和创新太花时间,随随便便一个验证都要几个月或者一年。国产车路还很长,现在还只是处于技术不够,装备来凑的阶段,我只能说“加油,国产车企业”。
国产车的三大件,没有一部分人认为的那么强大,已经不输合资车,或者是至少不输现代起亚这样的韩国 汽车 公司,实际上还是有一定差距的。但也没有另外一部分认为的那么差,比如说开个三五年全是问题,国产车的整体质量近几年可以说是突飞猛进。最新一代的国产车,比如全新的哈弗H6 帝豪 CS75这些,三大件还是非常稳定的,长期服役完全没有问题,消费者不是傻子。
比如哈弗是靠购买三菱的发动机起家,但现在已经自主研发了1.5T和2.0T发动机,整体性能参数也还是比较厉害的。采用第二代CVVL连续可变进气门技术,超高压燃油系统,高瞬态响应性的电控增压器,对于发动机的动力挖掘算是比较狠的。2.0T发动机动力参数基本可以达到和大众和丰田的2.0T相当的水平,略弱于通用和日产新一代的2.0T发动机。当然,这只是技术参数上,长时间使用之后动力衰减情况,以及可靠性还需要进一步验证。其实造车这个东西,一是技术,二是经验积累,长城 吉利现在从技术上讲,除了少部分受限于工艺水平不能实施之外,大部分新款发动机也是采用的目前国际上一流的解决方案。
当然,由于受国内情况的限制,在自然吸气发动机上,国产车要做的差一些,大排量自吸也没有涉足,毕竟现在涡轮化是趋势,合资车也在慢慢转涡轮。
变速箱方面,受限于专利壁垒,大部分AT变速箱的专利都在爱信和ZF手上,所以国产车主要还是研发双离合和CVT变速箱。比如长城 吉利的双离合变速箱,奇瑞的CVT变速箱,口碑都非常不错。一部分国产车也会选择采购爱信的6AT变速箱,这也没啥丢脸的,好用就行了。PSA和大众也采购爱信6AT呀。
总体而言,国产变速箱技术有一定的储备,但和那些真正的变速箱巨头,比如爱信(丰田)、ZF(宝马)、杰特可(日产)、摩比斯(现代),和这些比还有差距。主要差距在他们可能造更高端的比如8AT 10AT 10速CVT变速箱,国产车暂时还做不到。不过普通十几万或者十万以内的车,国产车不管是自己研发的,还是买的爱信 格特拉克的,也都够用了。
相比发动机和变速箱,国产车底盘技术与合资车差距算是要大一些的。毕竟底盘技术很大程度关系到 汽车 的每个系统的布置与生产标准,这一块合资企业有着丰富的经验。早期的时候,大部分国产车底盘是靠着逆向CRV 汉兰达这些车。但因为经验方面的问题(国产车还是比较舍得用料的),经常会出现上了年头异响或者生锈的问题。
现在经过多年的积累,问题已经比较少了,国产车对于底盘的调校水平也要稍微差一些,主要是经验的积累。
总体而言,现在的国产车,势头是相当不错的。其实在2000年左右的时候,以奇瑞 比亚迪为首的车企一度也销量很好,但当时的中国企业,在核心技术一块积累比较少,多少还是受制于人,后来合资企业降价外加卡脖子,很快就垮掉了。现在的长城 吉利 传祺 长安这些新一代的车企,还是比较稳重的,虽然早期车造的确实有一些缺点,比如老款的哈弗H6油耗高,但一步一个台阶,现在和合资车的水平已经越来越接近了,而且在往好的方向发展。
国产车即使用了zf的变速箱,抄一个奔驰的底盘,动力好,寿命经过多年检验的发动机,跪久的人又会抱怨:拼凑!我说宝马也是拼凑的,他又会说宝马的拼凑水平能一样吗?所以说,别扯什么三大件,既然是国产车,无论车再好,在有些人眼里都是有原罪的:你是烂车,因为你是国产车!
从国家大力发展电动车来说,基本已经对国内的 汽车 厂家失去耐心和信心。电动车因为不需要发动机只需要电机,也不需要那么复杂的变速箱,国家想通过电动车对欧美 汽车 实现弯道超车。国产燃油车现在大概是发达国家80年代水平。
自主品牌硬件和合资品牌差距已经不大,关键是软件。所谓的软件主要是各种参数设置,例如同样的发动机,不同的调教参数动力性能会完全不同。而各种参数是靠长期各种工况测试,实验等积累下来的。自主品牌的参数积累数据库比合资不是那么丰富。
为什么要赶上?现在技术够用了,国产的奇瑞长安,30万公里无大修闭着眼都没有问题。更何况家用有几个能开到30万?
一盘散沙式的中国车企永远无法与外国车企展开有效的竟争,需要强力整合
不是已经超过合资车了?马上超过原装进口的啦!国产车质量好,价格低,配置高,10年无大修。哈哈
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