如何实现智能油耗管理？
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百公里烧3升油,传统燃油车如何能做到油耗不输混动车
今天我们要探讨的是一个技术性问题，那就是传统燃油发动机的油耗，在现有条件下能不能做到媲美混动技术的水平？
就比如第14代轩逸，一个月前的节油比赛给人的印象就相当深刻，满载跑完850公里，最低3升多的平均油耗，甚至会让人产生错觉，你是不是开的混动车？但其实不光是轩逸，前不久长安逸动PLUS的节油赛上，同样有人跑出最低3升多的成绩，更何况那还是1.4T的发动机。
尽管节油比赛的驾驶方法和日常开车肯定有区别，但同样的车，日常生活中并不缺乏真实开出4～5升的案例，这跟二三十年前相比，明显进步了不少。那我们就来看看，究竟是些什么高科技，让传统燃油发动机在面临日益严苛排放法规的同时，油耗不断在降低。
在这之前，大家需要了解一项指标，那就是发动机的热效率，简单理解就是烧了那么多油，到底有多少是用在了驱动汽车上面，热效率越高，也就代表着省油。按目前在售车型来看，丰田在自然吸气领域41%的效率算是领先的，而涡轮增压发动机之中，长安蓝鲸NE1.5T在某些工况做到了40%，同样是行业先进水平。
热效率高的发动机，他们之间其实是有共同点的，那就是从强化燃烧、降低摩擦和阻力、减少热损失等方面都同步更新着行业最新的技术应用。
越来越高的压缩比，只是为了压榨功率吗？
最为核心的，在强化燃烧方面，如今汽车厂家的措施已经体现在了每一个冲程的每一道环节上。但无论什么手段，最终都是围绕着提升压缩比在下功夫。
提升压缩比的直接目的是提升功率，但在相同负载的情况下，因为发动机功率和车重比值的增加，油耗也会相应得到改善。比如前面我们提到的轩逸，它最新一代车型用的是日产第三代HR16自然吸气发动机，压缩比提升到了10.8（上一代车型为9.8），带来的直接结果，就是功率和扭矩同步增加的同时（功率增加9kW，扭矩增加4Nm），油耗却降低了0.3升/百公里。
所以，当我们看到马自达最新的SkyActive-X压燃式汽油发动机压缩比突破了15，就丝毫不会觉得奇怪。而且，同样的排量，马自达新款发动机的油耗比起老款降低了0.6升/百公里。
当然，传统内燃机理论中，高压缩比代表着汽油机存在爆震的风险，但在气门智能调相、稀薄燃烧、高压直喷、多点喷射、扰流控制等前沿技术大量应用的前提下，工程师们实现了预期中“鱼和熊掌兼得”的效果。像马自达创驰蓝天X独特的SPCCI（火花点火控制压燃点火）技术，还专门匹配了一套机械增压系统，负责往气缸里面泵空气。
里面有些专业称谓，可能一般人不大理解，我简单做个说明：
“气门智能调相系统”也就是常说的“VVT”之类，简单理解就是进、排气门都能智能控制开闭；
“稀薄燃烧”就是气缸内空气与燃油比例超过常规，气多油少，每次燃烧尽量少浪费燃油；
“高压直喷”就是喷油嘴设置在气缸内，由于里面气压太高，需要更高的喷油压力支持，如今车企常挂在嘴边的“采用350bar高压直喷”便是此意；
“多点喷射”就是每个缸（或歧管）喷油嘴不止一个，而且，为了雾化效果好，每个喷油嘴会有十几个喷孔；
而“扰流控制”就是为了优化燃油雾化效果，使燃烧更充分而专门针对进气道进行的细节设计，比如增加阀门和传感器。
除此之外，为改善燃烧并降低排放，如今越来越多汽油机也采用了柴油机上非常普遍的EGR废气再循环技术——日产第三代HR16发动机就用了这项技术，仅此一项，便实现了最高6%的节油效果。而伴随着EGR的使用，中冷技术也很常见了，因为排气温度太高，加之集成式排气歧管和涡轮增压技术的推广，也会使进气温度明显增加，但进气温度却需要低点好。
上面只是简单列举了传统燃油发动机为改善动力和降低油耗常用的几项技术，深究起来其实还有更多大家都没怎么听过的词汇，在此就不过多赘述了。
减少内部消耗和热损失，一个都不能少
如果说，直接着手燃烧层面去解决法规和人们期待的“希望马儿跑得快，同时还要吃得少”的问题是“开源”的做法，那么接下来我们要谈到的就是属于“节流”范畴了。
简单说，就是如何让发动机内部机械损失尽量少，如何让热损失减少。
先说前者。我们还是以日产HR16为例，它第三代机型引入了同级车首次用到的“镜面熔射缸孔技术”，说白了，就是取消了传统发动机的缸套，直接在缸孔内壁喷金属涂层——据说这层合金涂层只有0.2毫米厚，导热性大为提升，确保压缩比提升到10.8之后也不会发生爆震，但同时，这层熔射金属膜比传统缸套更光滑，有利于减少摩擦损失。该技术此前在日产“战神”GT-R上使用，也是一些豪华品牌的专享，如今终于在十万级家用车上出现。
可要说到减少发动机内部消耗，“可变排量机油泵”是怎么也绕不开的一道坎儿。近几年但凡有新发动机亮相，车企都会着墨强调这一点，因为此举能实现2%的节油目标。它的原理其实很简单，就是根据发动机适时工况，在发动机转速低的时候增加机油量，转速高的时候又控制一下过多的机油，精确控制润滑系统的同时，也减轻发动机的功率消耗。
既然机油泵都要为节能降耗做出贡献，那机油作为重要参与者，肯定也要发生变化。近些年，我们看到低粘度机油（市场上最常见的0W-20）越来越盛行，便是为减少发动机内部摩擦损失而出现的趋势。之前一汽曾经做过一个实验，采用NEDC循环，20粘度等级的机油，比30粘度的节省燃油1.67%。但笔者并不是建议大家都去换低粘度机油，首先得看自己的车能不能用，而且具体省油多少还得看实际驾驶习惯。
接下来要说的，就是减少热损失方面，在这其中，首先要谈的就是“缸盖集成排气歧管”。在奔驰AMG三个月前发布的M139发动机上，就将上一代M133的布局方式扭转了180度，排气歧管集成在后端缸盖上，这样做的其中一个好处就是减少热损失——因为废气温度高，直接集成在缸盖上之后，能大幅缩短冷车时的热车时间。我们无意去评价一台AMG的节油性能，但如今包括自主品牌都在用这项技术，比如长安、长城、吉利、奇瑞、广汽、比亚迪等。因为它不光是能减少热损耗，还具备减轻发动机重量、降低重心、减少涡轮迟滞、提升动力等多重功效，完全就是一举多得的事情。
而在减少发动机热损失方面，如今的新车很多都具备智能热管理技术，也就是根据温度、压力、发动机转速、车速等因素，对冷却系统进行更加有效的控制，确保发动机和变速箱快速进入最佳工作温度。包括常见的主动闭合式进气格栅，也都属于这个范畴。
『最后说说』
说了这么一大堆，其实还有一点很重要的节油因素没有告诉大家，那就是减重。之前有个说法，同一款车，车重每增加100公斤，百公里油耗就会增加0.3～0.5升，甭管这个数据够不够严谨，至少也反映出一个趋势——车重是影响油耗的最主要因素之一。
所以，无论发动机自身，还是车辆其他部位，能轻的地方尽量轻，车上能不放的东西尽量不放，其起到的节油效果，有可能会超过上述一大堆“开源节流”措施的总和，这也正是树脂材料和铝合金材料在车上出现得越来越多的原因。而且，包括前面提到的一些技术上，其实都有着减重的双重功效，比如镜面熔射缸孔、缸盖集成排气歧管等，因为减少了材料使用，重量自然就轻了。
然后回到我们开头的话题，传统燃油车有没有可能实现跟混动一样的油耗表现？对此我只能说，差距会缩小，但传统燃油发动机与电的融合已经无法避免，2035年，国内在售燃油车将全是混动——这就是传统燃油发动机的出路，也是行业发展的大方向。
对于普通人来说，自己的车用了哪些技术和材料是无法改变的，如果是基于省油的目的，那就不妨从自身驾驶习惯做起，避免大油门，减少不必要的刹车，驾驶途中多关注前方远处的交通状况，再来决定油门的深浅，才是日常开车省油的保障。
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比亚迪DM-i技术如何实现亏电状态下低油耗实际体验又如何
说到汽车的混动技术，有句话流传比较广：汽车行业有两种混动，一种是丰田，一种是其他。作为很早涉足混动技术的品牌，丰田设计出以行星齿轮在核心的动力分配结构，利用行星齿轮的三个自由度分别啮合发动机、发电机和电动机，实现了一套高效的混动机构。目前丰田的混动THS已经发展到第二代，在国内销售的车型已经普遍使用，用户的反馈是油耗低、行驶平顺。丰田的混动确实很好，但也有着明显的时代印记，那就是在二十多年前电池、电控都不发达的时代中，实现以发动机为主、电机辅助的动力分流式结构，电机仅在起步、加速等少数时间介入，辅助发动机渡过高负荷区，大部分表演的舞台依然是发动机。而且发动机、发电机和电动机三者是不能完全解耦的，并不能将各自潜力发挥到最大。
丰田THS特点：动力分流，发动机为主，电机为辅助。电气化程度较低。
在电机、电池和电控飞速发展的过程中，本田的i-MMD技术也得到快速发展，目前也发展到了第三代。由于丰田对于行星齿轮结构很早申请了专利保护，因此本田只能另辟蹊径，利用双电机的结构和离合器控制发动机介入，让电机与发动机达到完全平等的地位，实现了大功率电机驱动，并可以单独驱动车辆到高速的行驶状态。驱动电机的工作区间大为增加，但因为系统的三元锂电池能量较小，发动机在低电量时直接带动发电机发电并直接输出到驱动电机，变成了一台增程式的混动系统。在高速行驶，负荷较低时，发动机动力直接驱动车轮，驱动电机休息。整个过程，发动机始终处于低负荷状态，可以达到40.6%的高热效率。因此，本田i-MMD的车辆体验是加速更强劲、油耗同样较低。
本田i-MMD特点：发动机与电机地位平等，各负其职。电池能量较小，不支持插电是最大缺点。
我们再来看以理想ONE为代表的增程式混动，它的特点是只能以电机驱动，发动机仅做发电机的动力源。虽然实现了纯电动，但并没有完全零排放，而且在高速低负荷时，明明发动机的效率更高，却还要通过发电来中转，此时的能量使用效率反而不高。
增程式混动特点：电机驱动，大部分工况系统的效率都很高，但高速匀速行驶电机效率不如发动机高。
以上每种混动技术都有可取之处，但也都有明显的缺点。那么能否取众家所长，避他人之短呢？答案是肯定的。比亚迪于1月11日隆重推出的DM-i插电混动技术，可以说是完全避开了以上所有的短处，形成了自己的特色。
我们先来看整体结构，DM-i核心部件包括双电机的EHS系统，骁云插混专用发动机，混动专用功率型刀片电池。还有四大控制系统，包括整车控制、发动机控制、电机控制和电池管理。控制系统因为主要涉及的电路和软件，我们也没有太多资料，只需要知道核心部件和关键技术是完全由比亚迪自主研发的，还使用了比亚迪自研的IGBT就可以了。重点看几大硬件：
1、双电机的EHS系统：
比亚迪之前的DM很大程度上要依赖变速器，可以看到这套系统并没有传统的多挡位变速器。EHS系统以并联的双电机为主要部件，其特点是：1、发电机与发动机利用齿轮处于常啮合状态，意味着发动机只要在输出时就处于发电状态。2、发动机输出端是湿式离合器，一般情况处于分离状态，仅在高速匀速续航时才结合，直接驱动车辆，因此大部分时间负荷很低，效率尤其高。3、电机是主要驱动来源，与中间齿轮常啮合，再输出到主减速齿轮，再带动差速器输出。
DM-i的驱动电机体积和功率都做得比较大，具备更多的适应性。根据电机功率大小不同，分为EHS132、EHS145和EHS160三种，对应电机功率就是132 kW、145 kW和160 kW，三者的扭矩分别是316Nm、325Nm和325Nm。
我们认真观察了EHS系统的结构和工作原理，认为它的工作原理与本田的i-MMD有异曲同工之妙，但两者的结构完全不同，后者采用的双电机同轴布局。
2、骁云插混专用发动机：
比亚迪针对DM-i推出了两款专用发动机，1.5Ti涡轮增压和1.5L自吸发动机。其中前者的峰值功率为105kW，峰值扭矩231Nm，拥有12.5的高压缩比，采用了可变截面涡轮增压器和智能热管理系统，实现了40%的热效率，主要与EHS160系统匹配，用在唐DM-i上。而后者峰值功率为81kW，峰值扭矩135Nm，拥有15.5的超高压缩比，采用分体冷却技术、EGR废气再循环，实现阿特金森循环，成为目前全球量产发动机中热效率的新顶峰为43.04%，这款发动机主要与EHS132和EHS145系统配合，用在秦PLUS DM-i和宋PLUS DM-i上。
有心的朋友可能注意到了，这两款发动机的功率和扭矩比起同排量的驱动型发动机都要小，而在压缩比和热效率上却高很多，这正是混动系统的微妙所在，因为发动机仅在部分负荷和低负荷运转，不需要考虑太多扭矩和功率的需求，工程师可以把主要精力都用在提高压缩比、降低摩擦、提升热效率上。
3、混动专用功率型刀片电池：
我们认为DM-i核心优势就是搭载了比亚迪为混动系统开发的专用功率型刀片电池。电池采用串联式电芯，一节刀片电池内有多节卷绕电芯串联而成，电池的体积利用率得到进一步提升。卷芯采用软铝包装，形成一次密封，刀片电池采用硬铝外壳包装，形成二次密封。单节电压超过20V，单节电量最大1.53度。电池包电量在8.3—21.5kWh，可实现了纯电里程50—120公里。
电池为磷酸铁锂型，除了先天安全系数很高，还拥有先进的热管理系统，推出了脉冲自加热技术，利用电池内部高频充放电生热，速度更快。它还实现了PHEV车型的直流快充，30分钟即可充满80%，交流充电功率也高达6.6kW。
4、以电机为绝对主力的驱动方式：
我们来看一下混动系统的工作策略：1、在电量充足时，很简单，电机驱动，相当于纯电动车。2、在电量不足时，市区中低行驶，99%的工况下用电机驱动，发动机启动发电直接输出给电动机，相当于一台增程式车辆；仅在少量急加速或爬坡等高负荷时，发动机才会输出动力到车轮；3、高速行驶，并联直驱为主，发动机直接驱动。
有了以上驱动策略，可以实现在NEDC和WLTC工况下，电机驱动占比分别高达88%和82%，发动机参与驱动的时间很少，更多时候启动是给电池充电。因此，像秦PLUS EHS132系统，在亏电状态下的百公里油耗也可以低至3.8L，宋PLUS EHS145和唐EHS160亏电状态下百公里油耗也仅为4.4L和5.3L。
因为采用电机驱动，车辆的加速性能也不弱，秦PLUS EHS132系统的0-100km/h加速时间为7.9秒，宋PLUS EHS145为8.5秒，唐EHS145为8.7秒，与一台2.0T发动机的加速成绩相当，足够日常动力所需。
秦PLUS DM-i版微试车：
在发布会当天下午，我们参与比亚迪组织的试驾，对即将上市的秦PLUS DM-i进行了简单的试驾。EHS132的电机推动这台车加速比较充沛，而且加速过程中静谧度很高。由于电量充裕，我们把油门踩到3/4深度，发动机都没有启动，显得尤其安静，最让我们惊喜的是这台车的方向盘的转向顺滑度提升很多，而且底盘的滤振显得干净很多，过弯时也有一定的支撑性，看来在汉斯的调校下，底盘的表现也有的显著提升。
只有把油门踩到底，发动机才会介入驱动，发动机在启动时的振动能够清晰感知到，但并不扰人，整体的NVH依然是值得肯定的。地板油的全加速信号能够让发动机参与到驱动中来，动力会有一定的提升，对于日常的加速、变线超车是完全足够的，而且加速感觉更加线性，不会出现局部爆发性的增加，让乘坐的舒适性也大为提升。
侃哥点评：
如果说DM-p技术路线代表了比亚迪的技术高度，那么DM-i就是真正能够走进千家万户的实用性产品。DM-i的动力分配策略上与本田有些相似，但发动机参与驱动的分配比例更少，对于电机的依赖性更高，整套系统的电池容量和充放电的效率都更高，不仅实现了PHEV可以享受到政策优势，更可以支持快充，缩短了充电时间。从混动技术的角度看，它确实将众家所短都避开，很有可能是目前综合效率最高的混动系统，而且实车体验也相当不错。还有一个重要因素是降低了成本，让车身价格下探。我们预测搭载DM-i的三款车型会迎来销量的快速增长。
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