芯片的事情當然任重而道遠,但就汽車發動機來說, 答案是「沒有差距」---甚至於說,我們自己就處於「世界頂尖發動機」的第一梯隊。
「新能源賽道」極其之火,大家對「彎道超車」的概念也已經熟得不能再熟了,但根本不存在什麽非要彎道超車的事情--- 因為,即使是直線也已經超車了。
對於普通人,尤其是長期接受老師傅們口口相傳的「XX品牌可靠」,「手動擋比自動擋省油」等等說法以後,很容易建立起自己對汽車樸素認知---這些資訊誕生、並存在於某一個時代,肯定有其道理,但對於日新月異的今天多少有些滯後。我第一次對國產發動機感到「震撼」的,是在2009年國慶閱兵時看到的紅旗HQE2009,那是一汽的國產V12---即使是今天,你相信我們有自己的V12嗎?
這台V12讓我覺得,盡管市場普遍對國產發動機有看法,但我們真正要去嘗試時,還是能做出成績的---這個想法在隨後十多年裏得到了印證,只是「意難平」的地方在於,市場普遍的慣性認知並沒有調整過來。
國產發動機從落後,追逐,到世界頂級的過程中,有很多故事。
歐、美、日、韓的發動機至少在2016年之前,都是有優勢的,只不過在「能源」背景下,大家認知上出現了分歧。比如歐洲對新能源的先驅態度遲遲沒有落地,比如日系對混動的沈迷,比如美國把柴油當做戰備物資嚴格管控等等,這些想法最終導致他們在產品規劃上都有一些猶豫。
而在2016之前,「唯快不破」,以新打舊,透過代差實作降維打擊的思維還沒有普及,汽車行業裏,整車三年小改五年換代的情況還很常見,一個發動機產品,連續用上十年並不是什麽魔幻的事情---這就導致了合資品牌在發動機的叠代速度上極慢無比,而國內的速度大家有目共睹。
最致命的不僅僅是主觀能動上的「快」,還有客觀條件的「快」---前面有路可循的時候,你不至於走彎路,2009-2015年期間,我知道自主品牌都在瘋狂地對標各個合資廠家的發動機,並透過FEV、AVL等咨詢廠家來幫助自己迅速建立起研發體系,尤其是光學單缸機。也就差不多是在2016年前後,自主品牌發動機開始追上了主流水平。
再往後就是自然而然的事情了,後續的這些年裏,自主透過2-3代機型的技術更叠, 在2021年前後完成了技術路徑上的反超。
那麽,當我們在說一台發動機先進的時候,主要討論的是什麽呢? 憑什麽說「國產發動機已經世界頂級」了呢?
還是動力性和經濟性,幹脆就以「共和國長子」,一汽的作品簡單聊聊。
動力性在整車的層面會討論百公裏加速,最高車速,爬坡,在發動機上常說的是功率與扭矩,但這些參數對 「發動機」本身的評價都做不到客觀---因為忽略了排量的要素。真正能用來評價、橫向對比的關鍵,是「升功率」。
我曾經在維基百科上,對百來台發動機做過統計,趨勢上還是能看到一些端倪---4L以上的效能怪獸主要是透過6缸、8缸甚至12缸來完成「總功率」的堆疊,但要論「升功率」,最卷的還是在1.5~2L的排量區間。就今天來看,70~110kW/L的數值,都是可以接受的---因為要繼續論高低,還得看經濟性,也就是熱效率。
![](https://img.jasve.com/2024-3/35fe5d4a6feb6e7f4d6035ed31a61edd.webp)
熱效率體現的是對「能源」的利用水平,它完全可以把話題提升到「熵增」,並進入到「黑暗森林」裏的文明問題裏去。今天能夠量產的發動機,最高熱效率大概是在43%左右---這當然很有意義,但你要知道它一般也意味著功率、扭矩不如人意,凡事都要有所權衡,使用這種「高熱效率」的機器一般得有三電的輔助。
真正的發動機天梯圖,大概是下面這樣的(手畫勿噴),在同時考慮升功率與熱效率的情況下,越靠近右上角的數據越先進。
![](https://img.jasve.com/2024-3/e023599ef9b968f5fef450a7f27735f5.webp)
我簡單分了幾個區,這裏頭容納了通用、大眾、豐田、本田,以及奇瑞、領克等等這些年大家能想到的作品,裏頭可以看到三種典型的機器設計思路:高升功率,主打動力性;高熱效率,主打混動車型;以及兼顧二者的家用型機器,一般是10W+的車型搭載---你很難用單一的指標去衡量一台機器「好不好」,因為對家用車來說,必須在確保一定程度上的動力性指標,再去討論「熱效率」才有意義,所以這個圖越靠右上角,越先進。
紅旗1.5T可以落到「世界級領先產品」的範圍裏,與各大合資品牌一比高低。
這是國產發動機今天既定的「先進」事實了。
那麽,「先進」到底體現在哪裏呢?
把熱效率這個值拆開,就能討論這個事情---我們常說的有效熱效率,其實是「指示熱效率」,和「機械效率」的組合,前者是核心的燃燒,而後者則看系統。
![](https://img.jasve.com/2024-3/26a8d8ef5f05c61f1b3e81a55fd0fe57.webp)
在「燃燒」這個範疇上,我們想要解決的問題主要是「把汽油裏的能量,充分地壓榨出來」,這是個很復雜的過程---不論是哪一種形態的燃料,最終都會在高溫下形成氣態,然後與氧氣混合,在外界能量的輸入下長鏈分子開始斷裂,電子開始形成激發態並行出不同顏色的光,形成我們肉眼可見的火焰。
![](https://img.jasve.com/2024-3/e7fe5f75fb6a96cc465acdf20f239c15.webp)
發動機在燃燒系統的設計上需要對這一個個步驟進行考慮。比如混合氣的擴散形成,通常會是能否實作「充分、均勻燃燒」的一個關鍵點,而為了讓油滴與空氣更充分地混合在一起,一個很容易被想到的事情就是:讓液態汽油分裂為更細、更多的液滴,與空氣形成更大的「接觸表面積」,可實作這一點其實很難---一個數碼可以感受到這個「難度」,350bar。
紅旗的1.5T和2.0T,使用的是燃油直噴,噴油壓力是350倍的大氣壓力---透過超高壓力讓燃油迅速「霧化」,這項技術是能坐穩「世界級」序列的前提。
如果說350bar高壓直噴是「熱效率」的保障,那麽動力性如何解決呢?
![](https://img.jasve.com/2024-3/f1939988d7a07f11e65420260c7111b4.webp)
簡單說就是,燒一滴油解決不了的問題,就燒兩滴。動力性的目的是在單位時間內釋放出更多的能量,無法提高動力性的瓶頸一般不在於「你沒有那麽多油可以噴」,而在於「你沒有足夠的空氣」,這是增壓器的意義---但這種認識屬於十年前大行其道的down sizing。從「主流」到「世界級」的真正差異,在於對「低速扭矩」與「渦輪遲滯」問題的解決上。「增壓機型」被詬病的問題主要在於,發動機低轉速時尾氣能量不足,無法帶來足夠的增壓壓力,而建立壓力的過程又需要一定時間,且四缸機各個氣缸的排氣,最終都會匯總到總管裏去,每股氣流的脈沖存在相互幹涉。
於是一汽就拿出了「電控雙流道增壓器」---「雙流道」解決了「脈沖相互幹涉」的情況,而電控調整放氣閥可以實作壓力的調整,在更大程度上提升低扭特性與響應性。在紅旗的1.5T上,扭矩平台的下限可以從常規的1500r/min左右向下拓展到1300r/min,響應性提升30%以上。
從燃燒往外看,紅旗的1.5T與2.0T還有許多新穎的技術,比如全鋁輕量化,比如在活塞孔、軸,以及與缸體配合的結合面套用了類鉆石塗層、樹脂塗層,很大程度上降低了摩擦損失---這就是後半截「機械效率」的最佳化過程。
![](https://img.jasve.com/2024-3/4e8e6cc60018dfc06a20b2f13ea13394.webp)
再比如透過可變機油泵實作不同工況下的油壓控制,比如對冷卻系統的電氣化,把傳熱問題從「冷卻」這個基礎概念拔高到了「熱管理」,從而實作熱機時間的大幅縮短---除了節油減排之外,「快速熱機」在東北的冬天意義何在不言自明。
等等等等。
就是這些實際存在的「技術」,在天梯上呈現了一台「世界級發動機」的數據,我們也因此得到了文章開頭的答案: 國產發動機技術,已經躋身世界頂級。
我們的發動機會僅止於此嗎?
從工程機械的角度來看,發動機外圍系統的形態,比如潤滑、冷卻等等系統,已經給足了自由度,「代差」式更進一步的空間並沒有那麽大,未來發動機的技術瓶頸主要在於「稀燃」,我們已經在做相關技術規劃與儲備,與此同時國外也沒有太多的聲音---從這點看,我相信國產發動機在未來很長一段時間,都能站在「世界頂級」的序列上。
最後從整車的角度聊聊,「頂級發動機」應有的表現吧。
就以上面提到的一汽1.5T、2.0T為例,比較典型的車型是紅旗HS3(兩種動力都搭載了)。
![](https://img.jasve.com/2024-3/d953469d35271d05278771199208ef63.webp)
嚴格意義上來說,在無混動系統加成的純燃油車型,這個時期綜合油耗能在7L/100km內是個比較好的狀態,紅旗HS3-1.5T的版本能做到6.8L,算是可圈可點---如果是HEV,可以進一步下降到5.9L。
至於2.0T的四驅頂配版本,也僅僅是7.5L而已,但是它的百公裏加速最快可以到 6.9s- --要知道這是一台SUV!
所以說,這幾年國內的汽車行業,「卷」是真的很卷了。
![](https://img.jasve.com/2024-3/4d2334af648f135598a18994fcd7032e.webp)
四月上海車展,歐洲多外資品牌的高管重回中國市場,都對國產汽車覺得不可思議,猜價格的時候往往要要多猜一大截。就紅旗HS3來說,在 二十萬以內 的價格上卷「設計語言」,在從前是想都不敢想的事情--- 這本來是 「功能至上」的產品區間,要談「設計語言」一般都是豪華陣營的專屬。而且,要說在「紅旗」品牌上講述傳統中國文化是理所當然的,但要同時相容「年輕世代」的審美則會相當困難。
紅旗HS3上有幾個值得被註意的細節,能讓人感受到「設計語言」的巧思,比如下部份燈組兩側進氣口的設計實際上是對戰鬥機機翼元素的借鑒,充滿了「運動感」。再比如內飾是以「駕乘者」為中心的環抱結構,但兩側特征逐次展開,縱向視覺精致而富有層次感,也是在強調運動氛圍。
這種塑造「氛圍感」的設計思考,過去在這個級別的車型上是非常少見的。
![](https://img.jasve.com/2024-3/4010e2848e99f3f30975d85c35e8f326.webp)
對於當下年輕人最為流行的「科技感」, 頂配紅旗HS3 也一應俱全,AR HUD大振幅降低了扭頭看導航的頻率,自動泊車、自適應巡航、緊急制動,等等駕駛輔助功能對安全上的提升也可以給人很強烈的感知。
![](https://img.jasve.com/2024-3/f2623a6973d64bdd88ba538a3873baf9.webp)
你想要啥配置,基本上都有了。今天國產車的性價比、體驗和十幾年前相比有了很大程度的提升,主要得益於自主品牌在研發能力上的飛躍。今年開始各個廠家已經開始了出海的行程,在更高的舞台上去「卷」。
這一切的起點,都是十幾年前我們對「發動機」自研的堅持,因為有了自己的發動機,才有底氣造好國產車,而有了第一波國產車的底蘊,才有了後來未來的星辰大海。
所以再回到最開始的問題,我們和世界頂級的發動機差距有多大?
以宏觀視角來看這個問題,頂級從來不是指百萬級跑車的發動機,真正能解決普通人的交通問題,能為全人類節能減排的發動機,才是真正的頂級發動機。一汽的1.5T、2.0T發動機系列,在整個汽車工業上,是「堅持自主技術」的一個縮影,也是真正能夠「讓普通人感受到科技文明進步」的那個產品,其所搭載的紅旗HS3,就是那份答案。
因此,我覺得這個「差距」,沒有了。我們自己就在定義「世界頂級」。