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吉利汽车管理层近日在中期业绩沟通中表示,未来将不再研发传统燃油车,现有燃油产品线将全面转向i-HEV智擎混动技术。当比亚迪停止生产传统纯燃油汽车,现在逐步从插电开始转向纯电的时候。
当中国车企把研发资源转向纯电平台,不再持续开发全新的纯燃油发动机,那些研究燃烧、喷油、气道、活塞和曲轴的人,还有没有用武之地?
发动机不会马上消失,但传统发动机研发体系必然收缩。
技术还在进步、热效率不断提高,需要的发动机工程师却越来越少。
乘用车发动机正在从汽车的动力中心,变成整个电动化系统中的能源转换器。
01
发动机为什么会交出主导权
传统燃油车只有一个主要动力源,车辆起步、城市拥堵、急加速、爬坡和高速巡航,全部由发动机承担。
复杂的要求决定了它复杂的系统:既要有低速扭矩,也要有高速功率;既要快速响应,又要降低油耗、排放、噪声和振动。
传统发动机在汽车里面就是C位,这是汽车公司最重要的部门,因为发动机产品必须是一名“十项全能选手”。
发动机在某个转速和负荷下效率最优,发动机的研发就围绕如何寻找这个最优——在整张转速/负荷图上。
电机在汽车上的使用,改变了发动机的工作状态。
电机从低转速就能输出大扭矩,响应也比发动机快。电池可以暂时储存能量,让能量产生的时间和车辆使用能量的时间分离。
在丰田开创的混动动力系统有了明确分工:电机负责驾驶,发动机负责能量。
车辆起步和加速交给电机,发动机不必再跟随驾驶员每一次油门变化,可以选合适的时间启动,尽量留在效率高的区域。
增程汽车里这种变化最彻底。
发动机只带动发电机,不与车轮机械连接,车辆始终由电机驱动。从日产 e-POWER 开始,理想、问界和大部分增程发动机都走这条路线。
插电混动保留发动机直驱能力。
以比亚迪 DM-i 为例,离合器分离时发动机发电,结合时参与直驱或并联驱动。
不管增程还是插混,两条路线都把发动机请下C位,只需要专注发电和高效区输出。
02
发动机研发从“全能”转向“高效区”
角色变化以后,研发目标也变。
过去追更宽的转速范围、更大的功率、更快的响应;现在追的是让发动机尽量留在少数高效工况,把这些区域的效率做高。
比亚迪第五代 DM 发动机功率由前代 81 千瓦降到 74 千瓦,量产最高热效率升到 46.06%。
吉利雷神 EM-i 量产热效率 46.5%,2026 年发布的 i-HEV 智擎进一步做到 48.41%,拿下中汽中心认证的量产最高纪录。
发动机功率下降是主动取舍:用电机补足动力,发动机放弃部分高转速输出,换更高效率。
这也是混动专用发动机大量采用阿特金森或米勒循环的原因。调进气门关闭时间,让燃烧后的气体更充分膨胀做功,热效率提高,代价是部分扭矩和功率密度下降。
它在传统燃油车上会影响低速动力,混动系统里由电机补偿这部分损失。
压缩比也在提高。
比亚迪混动发动机为 16:1,靠自然吸气实现;问界增程器 15:1、理想 L2E15M 12.5:1,则用米勒循环加可控增压在涡轮机上实现高效率。更高压缩比利于效率,但需要燃烧室、喷油、点火、EGR 和冷却协同控爆震。
在动力总成的改变中,还有个趋势是附件电动化。传统发动机用皮带驱动发电机、水泵和空调压缩机,附件运行和发动机转速挂钩。混动有高压电气系统,水泵、空调压缩机和转向助力按实际需求独立运行。
问界增程器(如 M9 的 H15RT)采用无前端皮带设计。除了少一套皮带轮,附件需求和发动机转速脱钩,发动机选工作点更自由。
发动机标定也从单机控制走向系统控制,工程师不仅要定喷多少油、何时点火,还要定发动机什么时候启动、在哪个负荷点发电、电池留多少电、什么时候直驱更高效。
研发对象变成发动机、电机、电池和整车控制共组的能源系统。
03
热效率越高,整车就越省油吗
传统量产纯燃油汽油机最高热效率通常 30% 到 38%,丰田 Dynamic Force 2.0L 约 40%,2.5L 混动版约 41%。马自达 SKYACTIV-X 约 43%,是少数特例。
混动专用发动机峰值热效率提高,多数落在 40% 到 46% 之间,只有少数几台突破 43%。
比亚迪第五代 DM 46.06%,日产第二代 e-POWER 43%、第三代 42%,问界相关增程器 41%,理想 L2E15M 40.5%。
问界 44.8% 和东安 DAM15NTDE 的 42% ,理想第四代增程器 42% 到 43% 属【研发中】目标;比亚迪 46.5% 虽获认证,但尚未量产。
在中国在不断刷新发动机的热效率。
峰值热效率只是发动机单点指标,整车效率要看全链路损耗。
增程汽车的能量要经历“燃料—发动机—发电机—电控或电池—驱动电机—车轮”的多次转换,每一环都有损失。
增程的优势是发动机能避开低效工况,代价是转换环节更多。插混在合适条件下让发动机直接驱动车轮,减少转换损失,但发动机也可能因此离开最高效率区域。
决定整车油耗的是发动机在高效区停留的时长,以及发电机、电机、电池和控制策略的整体效率。
04
哪些发动机相关岗位会受影响
一个很现实的问题是,虽然发动机仍在,但是它已经不再重要,那专业的发动机人员干什么呢?
现在大家的看法是,部分岗位会消失,在车企里面发动机部门的职责和人员会不断收缩。
传统燃油车时代,一家车企往往要多个发动机系列,覆盖不同排量、缸数、功率和变速箱。混动时代,动力不足由电机补,少数几台平台化发动机就能覆盖大量车型。
所以先收缩的是围绕不同排量和功率版本的重复开发,以及发动机与多挡变速箱的匹配、传统机械附件开发和大量靠经验的标定工作。
燃烧、气道、喷油、摩擦、润滑、耐久、排放和 NVH 仍然重要。46% 的热效率,靠燃烧、喷油、摩擦、耐久等全套能力重新打磨才能得到。
但发动机型号减少后,全行业需要的完整团队变少,研发资源集中到少数车企和专业动力供应商,这个是很现实的事情。
过去一百多年,发动机一直在做加法:加功率、扭矩、转速范围、增压技术和排放装置,也不断增加自己在汽车里的重要性。
电动化开始让发动机做减法,减去起步,减去瞬时响应,减去部分高转速功率,减去机械附件,最后减去对车轮的直接控制。
发动机往后更高效、更安静、更专业,也更平台化、标准化。少数几款混动专用发动机,就能替代过去庞大的发动机产品谱系。
小结
传统发动机仍有用,只是机会在变少。
发动机没有消失,只是交出了方向盘。未来留下来的发动机专业人才,既懂发动机的能力边界,也知道什么时候、以什么方式用它。
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