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我们需要怎样的节能环保汽车

admin   2019-07-11 23:14   来源:未知 关闭窗口

  这个标题略有点宏大,相信看到这个题目,很多人的第一反应是“节能环保汽车=电动车”。的确,使用过程中零油耗的电动车的确是节能环保汽车,但节能环保汽车只能是电动车吗?

  显然不是。何况电动车需要消耗电力,所以从汽车全产业链和生命周期来看,发电排放所带来的污染让电动车是不是“真环保”仍然是一个有待讨论的话题。

  只不过在过去一段时间里,停售燃油车的话题一再霸屏,让大家似乎觉得传统内燃机已经走到尽头,分分钟就要进博物馆了,这样的论调是很幼稚的。

  电动汽车是汽车的未来,这一点没有争议,但汽车的未来并不仅仅包含电动车,它还包含燃料电池、生物能源等其他清洁能源形式,同时它还包含混动汽车,以及效率更高、排放更低的小排量高性能内燃机。

  根据国际能源署的预测,到2050年仍然会有超过60%的汽车需要使用燃油发动机。当然不同机构或企业对这个比例有各自的预判,但大致都在这个区间上下。

  2050年的事情毕竟还很遥远,我们更多要关心的是眼前。电动车现在就能取代燃油车了吗?至少目前甚至很长一段时间还不行。

  在电池的续航能力和充电速度没有取得突破性技术进步,配套设施远不够完善的的背景下,电动车还无法覆盖传统汽车所用的使用场景,不能100%满足消费者基本使用需求,因此,电动车目前还无法在汽车领域占据主导地位。

  所以眼下我们在买车的时候,大多数人还是会选择燃油车,或者说选择以燃油发动机为主要动力来源的汽车。

  在过去十年间,汽车的节能环保水平一直在大幅提升。其中一个很大的变化就是小排量涡轮增压取代大排量自然吸气,在目前市场主流车型中,V6发动机已经基本销声匿迹。

  减小排量、减少气缸、运用以涡轮增压为代表的高效率新技术,这三方面是内燃机不断“自我革新”的趋势,在几乎所有厂商都采用四缸增压发动机的背景下,内燃机下一阶段的进化方向仍然是以上三点,更高效的三缸发动机已箭在弦上。

  在市场环境更成熟、技术竞争更激烈的西欧市场,搭载三缸发动机的车型在2017年就售出超过200万台。

  从2015年至今,以欧洲市场产品为主的国际发动机大奖(International Engine of the Year),三缸发动机囊括了1.5升以下各个排量级别的所有奖项。而在此之前,我们非常熟悉的大众1.4TSI、PSA和宝马联合开发的Prince 1.6T发动机曾经把持小排量奖项长达七年之久。

  就像四缸取代六缸一样,在1.5升及以下的小排量部分,三缸取代四缸是趋势,甚至已是事实。为什么1.5升以下用三缸比四缸更好?这就涉及到接下来我们要谈到的“单缸最优排量”的概念。

  三缸在1.5升及以下区间取代四缸,与学界比较一致的“单缸最优排量”概念不谋而合。目前公认的单缸最优排量大致在0.4升左右,具体在0.33-0.5L之间都可以取得比较好的效率,更大或者更小就不合适了,过小效率不高,过大燃油经济性则比较难以控制。

  无论是提升发动机本身的效率,还是在未来与电机组成不同形式的驱动系统,“单缸最优排量”概念都让单缸效率成为未来衡量小排量发动机性能的核心要素,而非气缸数量。

  目前主流车企的发动机布局也都遵循这一客观规律,像别克英朗的1.0T/1.3T、领克02的1.5T、大众的1.0T、PSA的1.2T等等,这些发动机都拥有比自家四缸发动机更出色的燃油经济性和更好的动力表现。

  奇数气缸的先天不足是三缸无法回避的问题,如何平衡运转效率和运转平顺性两者的关系,对工程师来说是很大的挑战。目前已经投入量产的三缸发动机,都运用了一系列新技术来提升效率和平抑震动,具体细节如果展开了说估计能写上一万字,大家肯定没耐心看。但总而言之就一句话,三缸抖动真的是老黄历了。

  任凭媒体说一万遍三缸不抖,键盘车神们就是不信。最近旁听了一场有关内燃机发展的产业论坛,席间多位国内行业资深的内燃机专家都提到内燃机“downsize”这一必然趋势,小型化一方面是减小排量,而在减小排量的同时需要保证最佳单缸效率,所以三缸也就顺理成章成为内燃机downsize的重要组成部分。仅在中国,到2025年,三缸车预计保有量将达到5000万辆。

  减少气缸数量并不是简单的做减法,相应需要做一系列提升动力、提升效率、降低抖动的加法。这不仅是为提升现阶段的发动机效率,也是为今后和电机进行深度融合做好准备。然而这些加法,在现实环境中却常常被键盘侠们所无视。

  夏利和奥拓的原型车分别来自大发和铃木这两家著名的日本小型车企业,而且是这两个品牌上世纪80年代中期研发的车型,距今已有超过30年的历史。

  除了抖动,键盘车神们还有另一个槽点,那就是三缸成本低。一件商品的价格,是不能简单的用本体物料成本来衡量的,缸体本身在发动机成本中所占的比例其实并不高,成本的高低也是由各个因素综合决定的,所以汽缸数量变少并不能简单和成本低划等号。

  目前几乎所有主流的三缸增压发动机都是全新开发的产品系列,相比它们所取代的四缸自然吸气发动机,物料成本事实上是不降反增。以别克Ecotec 1.0T发动机为例,其新增了钟摆式双质量飞轮、单缸智能双喷系统、电子执行器涡轮等先进科技,并采用了全铝缸体、高性能材料的曲柄连杆等诸多先进材质。和目前仍在同级别车型中广泛使用的1.5L、1.6L排量的四缸自然吸气发动机相比,1.0T发动机的成本要高出近40%。

  除此之外,得到技术更新的三缸发动机相比四缸发动机在动力、油耗等方面也有着显著的提升。这里我们以别克Ecotec 1.0T发动机和大众EA211 1.5L发动机为例进行对比,就可直观的看出差别。

  通过上表我们可以看出,英朗的1.0T发动机不仅在功率和扭矩上强于朗逸的1.5L引擎,在最大功率转速和最大扭矩转速这两个参数上也要更出色,并且还具有一定的燃油经济性优势,实现了动力性能和油耗排放的全新超越。由此不难发现,装配了高新技术的三缸发动机相比依旧沿用老旧技术的四缸发动机,虽然明面上缸数减少了,但在本质上却拥有了更加出色的具体表现。而目前一些针对发动机优劣的唯气缸论,也可以寿终正寝了。

  我们需要怎样的节能环保汽车?电动车在未来当然是选项之一,三缸增压发动机则是眼下的重要选项。新能源升温之下,抢先布局电动车的企业曝光率自然高,但收获的销量终究有限,目前电动车在中国新车年销量中的占比仅不到3%。

  着眼于当下,那些悄然布局三缸发动机的企业,还需要先迈过“人心”这道坎。站在消费者的角度,如何理解“节能环保汽车”的概念,可能是当下需要升级的观念之一。简单的以气缸数量论高低而不顾技术水平的迭代进化,最终只会错过真正适合自己的技术和产品。返回搜狐,查看更多