挖掘發(fā)動機最后的潛力，讓發(fā)動機更加省油

正如武俠小說中有無以計數(shù)的武功絕學，汽車江湖中也分各種技術門派，進入21世紀以后，節(jié)能環(huán)保成為汽車技術發(fā)展的一個主旋律，但如何實現(xiàn)這個目標，不同的廠商都有自己的想法。

在各國環(huán)保法規(guī)的壓力下，純電動似乎是汽車發(fā)展的終極狀態(tài)，但在實現(xiàn)這個目標之前，我們依然在很長的一段時間里繼續(xù)依賴燃料。所以，更現(xiàn)實的問題不是如何拜托燃料，而是如何盡可能地提高燃燒的效率。

渦輪增壓和雙擎混動，都已不是新鮮技術，各大車企在如何降低油耗這件事上，絞盡腦汁地想盡了各種辦法，今天我們就來盤點一下最有希望實現(xiàn)的幾項技術。

48V電氣系統(tǒng)

今天聊的是讓發(fā)動機更加省油的方法，第一個措施表面上卻似乎和發(fā)動機沒什么關系，它就是48V電氣系統(tǒng)。

現(xiàn)今絕大多數(shù)發(fā)動機的驅動交流發(fā)電機、冷卻泵、機油泵及空調壓縮機都是通過傳送帶，將源自發(fā)動機的能量傳輸過去的。目前汽車中普遍的12V電氣系統(tǒng)最大輸出為2到3千瓦，由于現(xiàn)在汽車中的發(fā)動機、底盤、車身控制及車載信息娛樂功能都依靠這12V電氣系統(tǒng)。

不過，隨著半自動、全自動駕駛系統(tǒng)等新的電子功能投入使用，12V的電子架構已經(jīng)顯得力不從心，解決辦法就是在未來的新車中采用48V電氣系統(tǒng)，這樣以來就可以實現(xiàn)10kW的電力輸出，從而支撐越來越繁多且復雜的電子功能。

那么，它和發(fā)動機省油又有什么關系呢?當然有關系。48V電氣系統(tǒng)能夠大幅減輕發(fā)動機的附加載荷，最大有望提升10%的燃效。這方面，大眾集團處于領先地位，它旗下的賓利添越及奧迪SQ7 TDI都采用了48V電氣系統(tǒng)，這樣以來，SQ7 TDI才能夠裝配上電子渦輪增壓器?；蛟S不久的未來，48V電氣系統(tǒng)也將逐漸普及到更親民的主流車型中。

除此之外，48V電氣系統(tǒng)還能夠進一步完善微混動力系統(tǒng)。微混(mild hybrid)又稱輕混，早前已經(jīng)有部分廠家嘗試過，通用汽車是比較典型的例子，不過市場表現(xiàn)并不理想。如今，在看到48V電氣系統(tǒng)有望逐漸普及時，工程師們有望通過新的微混系統(tǒng)實現(xiàn)70%的燃效提升，因為48V電氣架構下，就可以采用更細的布線和更低成本的連接器，同時還能為制動能量回收、電子助力增壓及更先進的啟停功能提供能量。

新一代發(fā)動機停缸/閉缸技術

停缸(cylinder deactivation)又稱閉缸，是指發(fā)動機在運轉過程中，當汽車所需動力較低時，發(fā)動機的部分缸體可以暫停運轉，從而降低整體的油耗。

停缸技術早已不是新鮮事物，上世紀80年代初，凱迪拉克就研發(fā)出了一臺可以讓兩個或四個缸自動停轉，不過限于當時的節(jié)氣閥體單點噴油方式和簡單的電控系統(tǒng)，這項技術在當時沒能獲得成功。

如今，閉缸技術已經(jīng)越來越普遍，消費者對它的接受度也越來越高。未來幾年里，車內越來越多的傳感器加上更加成熟、復雜的電控系統(tǒng)，能夠讓發(fā)動機更多地在非全缸運行的條件下運轉。

目前通用正在和德爾福聯(lián)合研發(fā)更加先進的閉缸技術，將來可以讓V8發(fā)動機最低只激活兩個氣缸的狀態(tài)下運轉，這項技術最多有望將油耗降低15%。

燃料電池插混系統(tǒng)

從環(huán)保角度而言，燃料電池明顯比純電動汽車更加合理，目前現(xiàn)代、豐田等幾家少數(shù)車企已經(jīng)將氫燃料電池車型投入到市場，但限于成本和配套設施，這項技術是否能夠普及還很難說。

不過，這并不代表燃料電池在短期內無法發(fā)揮作用。將近10年以前，福特曾推出了名為Airstream的概念車，它采用了插電式混合動力的布局，以求在成本和實用性之間找到平衡，之后福特還在一輛銳界上對這套系統(tǒng)進行了試驗。

將一套燃料電池用作增程設備，而非直接的電力驅動源，有望在零排放的前提下實現(xiàn)更高的效率。最新的消息是，奔馳近日宣布將在2017年投產一款燃料電池插混版的GLC，名為GLC F-Cell。表現(xiàn)具體如何，我們拭目以待。

無凸輪軸發(fā)動機

稍微了解發(fā)動機運作原理的都知道，當前絕大多數(shù)汽車采用的內燃機中，凸輪軸是必不可少的一個部件，它控制著各個氣缸中進、排氣門的開啟與關閉。

不過，凸輪軸控制氣門開閉有一個天生的缺陷，就是不能自由地調節(jié)各個氣門開啟和關閉的時機。這就好像我們人類在呼吸時，慢走時呼吸頻率較慢，跑步時呼吸頻率必須加快才能滿足氧氣攝入的需求，而大多數(shù)發(fā)動機的進排氣門都只能以一種頻率進行開合，如果每個氣門都可以自由選擇開閉時間的話，發(fā)動機在不同運轉狀態(tài)下就可以選擇更加合適的“呼吸頻率”。

為了實現(xiàn)這一點，很多車企都做出過努力，可變氣門正時(VVT)和可變氣門升程(VVL)就是兩種措施，但它們依然沒能拜托凸輪軸的限制，自由度有限。

早在上世紀80年代末，路特斯機械工程部就層展示過一臺無凸輪軸發(fā)動機，但限于技術發(fā)展并未量產。如今，隨著48V電氣系統(tǒng)的時代即將到來，無凸輪軸技術又有了新的發(fā)展?jié)摿Γ@方面走在最前面的，就是超跑制造商科尼賽格。值得一提的是，觀致汽車目前也在同科尼賽格進行合作，或許不久的未來，我們在觀致的新產品上也有望見到這項技術。

渦輪機插電混動技術

上一頁 1 2 下一頁