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七問本田1.5T發動機,回答你最關心的問題!動力總成專家大揭秘

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2016年,本田在中國市場用上了渦輪發動機,成就了一代神車“思域”,受到了無數消費者的喜愛。L15B8發動機是本田在國內的第一款1.5T地

2016年,本田在中國市場用上了渦輪發動機,成就了一代神車“思域”,受到了無數消費者的喜愛。L15B8發動機是本田在國內的第一款1.5T地球夢發動機,在此之后1.5T發動機的衍生版本,搭載到本田各個主力車型:雅閣、INSPIRE、CR-V、皓影、UR-V、冠道等。這款發動機也被列為行業內小排量渦輪增壓的標桿之作,無論在性能、燃油經濟性、可靠性上都可圈可點,成為各大品牌發動機對標的第一參照物。可見,這款1.5T是多么地深入人心。

目前網上關于這款發動機的信息魚龍混雜,真真假假弄的消費者很迷惑,比如有沒有VTEC?壓縮比到底是多少?熱效率高不高?各個版本是否一樣?等等。作為這個領域從業者,針對消費者現在最關心的七個問題,我進行揭秘與解析。

1 本田1.5T不同版本是什么意思?

下圖是我收集的相關信息,可以看到雖然它們都是1.5T發動機,但是不同版本的型號代碼是有區別的。一般來說,不同代碼之間肯定代表著發動機有區別,可能是軟件、可能是硬件、可能是生產場地的不同。我們從性能參數來看,思域上使用的L15B8確實和其他款不一樣;雅閣低功率版使用的L15BM和思域也有所區別,因此也有獨立的型號。雅閣高功率版L15BN相比低功率在性能和硬件上有不同,也有獨立型號。雅閣高功率和INSPIRE性能參數是一樣的,但是一個是廣汽本田生產,一個是東風本田生產,它們的發動機附件供應商應該存在差異,因此它們的型號代碼有不同,為INSPIRE設置了單獨型號L15BR。比較有意思的是皓影、CR-V、UR-V和冠道,從參數上看它們是一模一樣的,皓影(L15BT)和CR-V(L15BL)的差異可以理解,因為一個是東風本田一個是廣汽本田生產,發動機進行國產化過程中部分零部件供應商進行了更換,因此型號有區別。而UR-V和冠道居然都是L15BD,這是為啥呢?從這個可以猜測出它們發動機的零部件并沒有進行國產化,而是零部件進口在國內組裝的形式,因此一個是東本組裝、一個是廣本組裝,型號還是一樣的(也有人說是廣本買的東本的型號,不管怎么說,他們東西基本一樣)。

圖 本田思域、雅閣、INSPIRE、皓影、CR-V、UR-V、冠道用發動機性能大匯總

建議大家對本田1.5T發動機不同版本的認識劃為四種即可:A(本田思域),B(雅閣低功率),C(雅閣高功率和INSPIRE),D(皓影、CR-V、UR-V、冠道)。對于生產場地、部分附件供應商的差異可以忽略,因為它們不會影響消費者日常使用。對于質量來說,從大數據來看東風本田和廣汽本田基本在一個水平,并沒有明顯區別,東本出現問題廣本也存在,廣本有問題東本也逃不掉,建議消費者不用過度糾結。

圖 簡易識別不同1.5T發動機型號

PS:繽智和XR-V漏寫了,可以當作和思域一樣吧

2 本田1.5T壓縮比到底是多少?

本田1.5T發動機的壓縮比有點意思,思域版本壓縮比是10.6:1,而雅閣高低功率和其他車型的壓縮比都是10.3:1。很多消費者都覺得是不是懂車帝上的參數寫錯了?其實不然,這個參數是正確的。至于為何會這樣,我來進行分析。

首先,本田1.5T發動機的機體并不是全新構造,而是基于某現有1.5L自然吸氣發動機改造來的,原型機是本田旗下發揮熱效率潛力最高的一款1.5L自然吸氣發動機(如下圖的參考機型)。該參考機型的特點是長行程(行程/缸徑比為1.22)和小缸徑(直徑73mm)結構,它可提供相當快速的進氣流速,因而有增加燃燒室內的紊流,具有提高滾流比的可行性,進而有實現快速燃燒和抑制爆震的可能。

圖 本田思域1.5T發動機開發原型機對比

本田在這款發動機基礎上,加了一個渦輪,取消外部EGR,增加了排氣側VTC可變氣門正時,從而能夠為各種不同的發動機負荷和轉速提供最佳的進/排氣門重疊角和氣門正時。通過調整內部EGR系數和充填效率,能使發動機達到目標燃油經濟性和性能。由于有渦輪增壓的存在,且需要適應92號燃油,因此壓縮比從參考機型的11.5調整到10.6,達到油耗與動力性的最佳平衡。可以說,如果是按照95號汽車標定,或者放棄部分功率和扭矩,壓縮比可以做到更高一點,比如11甚至保持11.5。

為何其他型號要調整到10.3:1呢?其實這是為了性能做出的妥協。拋開雅閣低功率版這個“雞肋”不談,其他10.3:1壓縮比下的發動機功率和扭矩都會比思域上的強一點。在不改變硬件結構的前提下,通過調整曲軸半徑和曲軸位置,可以把壓縮比進行調整,調整到10.3:1之后,發生爆震和低速早燃的概率降低,從而可以適當增加進氣量,提高扭矩和功率。我們看到在本田SUV上使用的1.5T發動機功率比思域更高,扭矩更大。

圖 本田思域、雅閣、INSPIRE、皓影、CR-V、UR-V、冠道功率扭矩匯總

于此同時,由于功率扭矩更大,其進排氣系統、冷卻系統、潤滑系統、發動機機體強度等也需要進行適應性確認,有必要會調整。比如調整了排氣系統,為了配合雙流道增壓器設計減少不同缸之間的排氣干擾,缸蓋集成排氣管的設計進行修改(單孔變雙孔),有助于提高增壓器的效率和低速響應,減少渦輪遲滯效應。

為了提高冷卻效果,增加了冷卻液隔板,提高了換熱性能,也采用了全新的下水管總成。

這里也不建議買思域的朋友們刷ECU,刷ECU增加進氣量很容易提升功率扭矩,但是由于進排氣系統、冷卻系統、潤滑系統不一定跟得上,對發動機可靠性會造成不利影響。

3 本田1.5T到底有沒有VTEC?

先說結論,本田1.5T發動機中,只有在雅閣高功率和INSPIRE上搭載的發動機使用了排氣側VTEC技術。

在自然吸氣時代,VTEC技術像神一樣的存在。VTEC全稱為(Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control,可變氣門正時和升程電子控制系統),本田的VTEC是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統。氣門的不同升程解決了發動機高低轉時所需的進氣量,從而大大提高了發動機高轉時的功率輸出,而工程師也可以把發動機設計到更高轉速的狀態。

圖 雅閣和INSPIRE 發動機VTEC技術示意圖

然而隨著渦輪增壓技術的發展,發動機的進氣量已經不是問題,可變氣門升程技術的進氣效果打了折扣,VTEC的性價比就降低了,因此本田在思域上推出的1.5T發動機并沒有采用VTEC,而是只采用了TVC(Variable Valve Timing Control),這是針對經濟型車節省成本的做法之一,也取得了很好的效果。

圖 本田思域、皓影、CR-V、UR-V、冠道的進排氣都用了VTC機構

搭載在本田SUV上的1.5T發動機,即便它們沒有采用VTEC,142kW的功率和243Nm的扭矩也是同排量的優秀水平之一。

雖然VTEC不再是傳奇,但是他依然能發揮很大的作用,本田雅閣260TURBO上型號為L15BN的1.5T應用了排氣端VTEC技術,從而在低轉速時,實現低油耗、低排放,滿足日常柔和駕駛;而在高轉速時,輸出高功率和高扭矩,滿足激烈駕駛需求。

從雅閣的官方宣傳可以看出,雅閣高功率版本比低功率版本多了13kW功率和30Nm扭矩,官方宣傳是VTEC的功勞,其實這是不對的,VTEC搭載在排氣側,實際效果不可能做到如此。我個人建議對比雅閣高功率和CR-V,會發現功率從142kW到143kW,扭矩從243Nm到260Nm,VTEC提升了1kW功率和17Nm扭矩,并且峰值扭矩從2000rpm提前至1600rpm,這個是比較可信的,其實效果也算比較突出。

圖 雅閣高低功率版本性能曲線

4 本田1.5T性能強不強?

在2016年本田1.5T橫空出世的時候,這款發動機的性能是非常強大的,可以說是同級別數一數二的存在,尤其是百公里加速做到了8s以內,在當時可以算是“超級買菜車”,這也是神車黨的來源。

放到2021年,再進行性能橫評會發現,本田1.5T發動機的性能指標依然算是優秀的水平,但是已不再領先了。下圖是主流的1.5L左右排量的發動機性能參數。

圖 本田1.5T和競品性能對比圖

此處所有的發動機功率為銘牌功率(部分廠家宣傳和銘牌功率有出入),扭矩為廠家宣傳扭矩。從圖中看出,思域上使用的1.5T扭矩和功率在同級別處于中等水平,指標并不突出;而雅閣高功率和INSPIRE搭載的1.5T功率143kW,依然處于行業領先水平,扭矩260Nm處于主流水平。

圖 本田CR-V銘牌功率和宣傳功率一致

再看下低速扭矩,雅閣高功率在1600rpm可以達到最大扭矩260Nm,而同級別中,領克1.5T發動機1500rpm可以達到265Nm,哈弗1.5T發動機在1400rpm可以達到285Nm,長安藍鯨1.5T在1450rpm可以達到265Nm,名爵1.5T發動機在1500rpm可以達到285Nm,性能維度已經沒有優勢。再橫向對比百公里加速,與國Ⅴ時代思域稱王不同,在國Ⅵ時代高功率雅閣百公里加速9.8s,思域百公里加速8.6s,這個成績在眾多搭載1.5T的車型中也并不突出,屬于中規中矩,已經算不上性能買菜車的范疇了。

5 本田1.5T熱效率到底是多少?

在2016年的SAE paper論文中,本田宣傳該1.5T發動機的熱效率為38%,這個熱效率在當時的渦輪增壓發動機中處于行業領先水平,當時是用思域這款1.5T、壓縮比10.6:1的發動機來進行的。

圖 本田公開發表論文的燃油經濟性(BSFC)

在2018年美國環保署(EPA)對該發動機進行了驗證,實測和本田宣傳的有一點出入,對某量產發動機抽查的熱效率超過37%,但是沒有到38%,且最高效點也不同。下圖紅色為EPA根據本田宣傳定義的38%熱效率工況(3100rpm,120Nm,圖中紅色),而EPA實測最佳熱效率工況為37%,在3000rpm,150Nm處,圖中綠色。當然,美國環保署發的論文也表示在不同測試設備、方法、環境、試驗工況、車型等條件下,這個值存在偏差是可能的。不管怎么說,這款發動機真實熱效率還是很高的,且35%以上的高效點范圍足夠廣,實際燃油經濟性不會差。

PS:最年來很多國內發動機也宣傳熱效率,希望有強力政府機構能抽查量產發動機進行實際測試。

圖 美國環保署對本田1.5T發動機的抽查驗證

此外值得注意的是,該熱效率是在思域上測得,最佳熱效率的壓縮比如下圖的10.6:1(紅色和綠色),而在性能工況下,由于燃燒溫度更高,實際進氣量的壓縮比會更低,比如最大性能下壓縮比是9.2:1。雅閣、皓影、CR-V等車型物理壓縮比為10.3:1,因此它們的最高熱效率不會高于宣傳的38%,如果是美國環保署的實際測試的話,有可能低于37%。

圖 本田1.5T實際不同工況下的實際壓縮比(進氣量換算)

這里也可以說明,性能和油耗是無法兼顧的,為了性能必然要妥協油耗。此處吐槽一下雅閣的低功率版本,用了壓縮比10.3:1的物理機身,犧牲了燃油經濟性,結果又把性能閹割了,人為地造出一款“雞肋”產品,有點尷尬。

6 本田1.5T到底省不省油?

上一節描述了本田1.5T最高熱效率38%(或者37%),35%以上的高效區間足夠的寬廣,這是具有省油的潛力的。下圖是我根據汽車相關理論估算的本田代表車型在不同速度下巡航的發動機功率區間。

圖 根據汽車理論計算的本田代表車型的巡航功率(核心算法汽車理論前幾章都有,在此略過)

本田思域在100-120km/h定速巡航時所需功率為16-25kW,本田雅閣/INSPIRE在100-120km/h定速巡航時所需功率為17-27kW,本田CR-V/皓影在100-120km/h定速巡航時所需功率為21-33kW。把這段功率需求放到對應的熱效率map上可以看到這段工況接近于發動機最佳熱效率,大概36%~37%,因此本田1.5T發動機的車型實際燃油經濟性表現應該不錯。

我們看到在眾測油耗中,它的油耗表現在同等動力水平下確實可圈可點,大體在工信部油耗基礎上增加2L不到一點。考慮到購買本田的車主一般對性能都是有需求的,這個油耗不算差。


7 本田1.5T還會機油增多不?

說到機油增多,先聊一聊機油增多的原理。發動機活塞把發動機分為兩個部分——燃燒室與曲軸箱。理想狀態下,燃燒室和曲軸箱是完全隔絕的,現實中依靠活塞環密封,然而,活塞環有缺口,且活塞環與氣缸壁的表面無法做到絕對的無縫隙,如下圖所示,直噴系統噴油器噴油過程和燃燒過程中,會有一部分可燃混合氣以及燃燒產物,在燃燒室高壓環境下,從活塞環和氣缸之間的間隙中竄入曲軸箱內。在冷啟動期間,曲軸箱溫度還很低,竄氣易于凝結成水蒸氣,混合燃氣也會冷凝和機油混合。

在設計過程中通過調整噴油器的布局和噴孔位置,并調整噴射時刻,可以適當的改善濕壁效應,但是或多或少在低溫冷啟動還會濕壁。設計中會考慮到機油稀釋,引入了強制曲軸箱通風系統,簡稱PCV系統。在冷機工況下,融入到機油內的液態燃油以及水蒸氣無法蒸發,逐漸積累,隨著機油溫度的升高,融入到機油內的汽油以及水蒸氣再次蒸發(汽油蒸餾溫度為30℃到205℃,機油沸點200℃以上,發動機完全暖機機油工作溫度80℃到110℃),進入PCV系統,依靠曲軸箱壓力控制系統以及油氣分離系統,機油留下,汽油和水蒸氣進入燃燒室參與燃燒,排出到尾氣中。所以,當發動機長時間和高頻次的處于低溫、冷機的工況下,機油溫度低,水汽和液態燃油無法二次揮發,久而久之,機油量就會增加。

在冬天,頻繁長期短途駕駛,容易出現機油增多現象,但是大家也不用過度緊張,發動機遠比大家想象的可靠性好。就拿大家最擔心的腐蝕問題來說,燃燒室內汽油不斷燃燒,燃燒后的產物從排氣門排出,這些產物不會腐蝕燃燒室壁面,冷機狀態下部分燃燒室產物流到油底殼和機油混合“變質”,他們也不會很快地腐蝕發動機。

但確實能發現德系車不容易機油增多,比如下圖的案例統計中,機油增多主要集中于日系和自主品牌。這主要是設計理念引起的差異,車企主流發動機的結構是非常接近的,PCV系統也是標配。但是呢,PCV系統執行強度是有區別的。德系強度設計的略高,機油被帶到燃燒室內的概率較高,容易引起燒機油;而日系強度設計的略低,不會燒機油,但是冬天就比較容易出現機油稀釋。此外,德系和日系完全暖機機油溫度也有差異,普遍日系機油溫度控制在80℃到100℃,而德系在90℃到110℃,這也是德系機油易揮發,日系機油易增多的輔因。

目前本田做了四項措施用來改善思域機油增多現象:

措施一,Fi-ECU軟件升級:調整燃油噴射,減少燃油竄入量(針對MT/CVT車型)通過FI-ECU軟件升級,改進噴油點火邏輯。

比如低溫時使用更高效燃油混合氣充分燃燒,減少燃油附壁的發生,從而降低機油中燃油“竄入量”。

措施二,更換空調控制單元:調整流向加熱器水流的時間,促進水溫提升(針對MT/CVT車型)

措施三,TCU軟件升級:變更行駛過程中的發動機轉速,促進水溫提升(針對CVT車型)

措施四,更換散熱器下水管總成:變更流向CVT散熱器路徑,促進水溫提升(針對CVT車型)

從最近2年冬天的投訴情況來看,這幾項措施可以幫助思域緩解機油增多問題。但是這些對策也對燃油經濟性不利,可以看到現款思域的油耗表現沒有老款好了。PS:除了思域之外的其他車型的發動機已經對冷卻系統和控制策略做了調整,機油增多的案例比思域少很多。

以上是我對本田1.5T發動機關注的最高的幾個問題的分析,喜歡的點贊關注哈,你的關注是我不斷分享的動力!大家有什么關系的問題也可以在評論區提出,我收集好了后寫一個匯總。

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