NIKKEI——日本经济新闻中文版

      中国汽车制造商的发动机开发的势头不减。中国比亚迪(BYD)已将一直被视为德国保时捷(Porsche)和日本斯巴鲁(SUBRU)“圣域”的水平对置发动机投入使用。该发动机将被用于比亚迪旗下的高档车品牌“仰望”的新款轿车“U7”。U7成为首款搭载水平对置发动机的中国汽车。比亚迪于2021年接连申请了水平对置发动机的相关专利。可以看出比亚迪是在此前获得的技术。

仰望品牌的新款轿车“U7” 在插电式混合动力汽车(PHEV)上采用水平对置发动机。(图片来自比亚迪)

      水平对置发动机正如其名，是水平方向左右对称配置的活塞(气缸)相互抵消惯性力、以相反方向运动的发动机。近年来，只有保时捷和斯巴鲁仍在四轮车上使用这种发动机。这两个品牌一直将水平对置发动机视为各自的象征性技术。

      比亚迪此次将这种水平对置发动机投入使用。U7将设置纯电动汽车(EV)版和插电式混合动力车(PHEV)版。采用水平对置发动机的是插电式混合动力版。预计基本上将用作发电机。排量为2.0L，配备涡轮增压器。发动机的最大输出功率为180kW，最大扭矩为380N・m。

   “降低车身高度”的想法与丰田相同

      比亚迪认为水平对置发动机的优势在于高度较低。由于气缸不直立，而是水平放置，因此高度比普通的直列V型发动机更低。保时捷和斯巴鲁通过将发动机安装在车体较低的位置来降低发动机重心，确保了行驶稳定性。

      比亚迪此次将水平对置发动机安装在前舱的电驱动轴之上。与发动机罩内结构物较少的纯电动汽车和电动相关零件较小的简易混合动力车(MHEV)相比，插电式混合动力系统必须大幅增加发动机罩下的装载容积。同时，像U7这样的高档车通常采用体积较大的马达。因此，发动机的可装载容积将受到限制。

      与普通的直列V型发动机相比，水平对置发动机能够有效降低整套系统的高度。比亚迪解释说，与采用直列4气缸2.0L发动机的插电式混合动力发动机相比，搭载该发动机的插电式混合动力系统的高度可以降低200毫米以上。因此，前发动机罩的高度也降低到869mm，实现了0.195 Cd的风阻系数。

采用水平对置发动机的效果 如果搭载的是直列4缸发动机，电动单元的整体高度为954毫米；而采用水平对置发动机时，则可以降低至733毫米。（来源：日经Automotive截取的发布会画面）

      丰田、马自达和斯巴鲁也在致力于通过降低发动机高度来改善燃效。丰田的发动机开发人员表示“现在仅靠马达和发动机进行效率竞争变得越来越难。未来的燃效和电费竞争必须依靠降低风阻系数”。其思路是即使牺牲一些发动机本身的燃烧效率，也要通过整辆汽车来提升燃效和节省电费，这样效率更高。

      除了可以降低发动机的高度之外，水平对置发动机还具有振动较小的特点。这在插电式混合动力车上也发挥了有利作用。插电式混合动力车通常在发动机关闭的情况下作为纯电动汽车行驶，当电池剩余量不足时，会启动发动机进行发电。与普通的发动机汽车相比，插电式混合动力车的静音性相对较高，因此发动机的存在感越小，就越不会给司机带来违和感。振动越小，噪音也能降低。据比亚迪的数据，发动机的运行声和马达的运行声的声压差小于1dB(分贝)。

  采用与保时捷相同的干式油底壳

      比亚迪在此次水平对置发动机上，还引入了干式油底壳技术。这是一种发动机润滑方式。传统的湿式油底壳（Wet Sump）系统是通过设置在发动机下部的油盘，经由油泵将润滑油送至各个摩擦部件，润滑油随后自然流回油底壳。

      而干式油底壳则设有独立的油箱，通过清油泵（Scavenge Pump）强制回收润滑油。由于可以不受车辆姿态影响地回收润滑油，因此常被用于运动型车型，尤其是在易受横向G力影响的场合。

      对于水平对置发动机来说，由于气缸水平布置，采用湿式油底壳时容易使发动机部件浸在机油中，且润滑油难以自然回流到油底壳，会加剧运转阻力。

      因此，干式油底壳和水平对置发动机被认为非常搭。由于无需发动机底部的油底壳，因此也容易降低总高度。顺便说一下，保时捷采用干式油底壳，而斯巴鲁则使用湿式油底壳。

      这次，比亚迪与保时捷一样，选择了干式油底壳。通过5个独立的油泵，通过10条路径为整个发动机供油。比亚迪表示这是世界上首次设置5个油泵。与湿式油底壳相比，虽然成本更高，但认为优势更多。

机油循环系统的情况 采用了5个独立的机油泵。（来源：日经Automotive截取的发布会画面）

      近年来，比亚迪在发动机相关技术上的专利申请与授权数量迅速上升。例如，2023年公开了一项提升热效率的稀薄燃烧（Lean Burn）技术的相关专利。

      而对水平对置发动机的专利申请则集中在2021年，当时申请内容涉及到组件、进排气系统、油底壳和机油循环系统等，表明比亚迪在早期就已在油路布局方面面临挑战。

      如今，比亚迪突破了传统车企积累多年的“圣域”。未来是否会继续在发动机技术领域，走在老牌车企前面？那些曾代表传统技术权威的“圣域”是就此被打破，还是老牌车企奋力捍卫？发动机技术的势力版图，正在发生深刻变革。

  伏木干太郎  日经XTECH/日经Automotive

资料来源：日经XTECH

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/10472/ 

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