中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)訊(實(shí)習(xí) 張恒)近年來,燃油車禁售行列伴隨國(guó)家和車企的加入不斷的壯大,全球新能源汽車的研發(fā)也隨之加快了步伐。汽車內(nèi)燃機(jī)時(shí)代的終結(jié)和新能源汽車的普及,兩者間如何做到有效的平衡,也成為當(dāng)下全球持續(xù)熱議的話題。而在中國(guó),隨著4月4日工信部關(guān)于“傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車與新能源汽車協(xié)同發(fā)展研究”課題的提出,汽車內(nèi)燃機(jī)的未來生存狀況或?qū)⑼ㄟ^使用場(chǎng)景、用途、技術(shù)……等各個(gè)角度的改變得以延續(xù)和發(fā)展。
植入新能源汽車,促使內(nèi)燃機(jī)發(fā)展
近年來,從政策的扶持到公共事業(yè)用車領(lǐng)域的大力采購,無不體現(xiàn)出國(guó)家對(duì)于發(fā)展新能源汽車的決心。但續(xù)航里程的掣肘,充電時(shí)間過長(zhǎng),重度依賴基礎(chǔ)設(shè)施(充電樁)等問題亟待解決,增程式與插電式混合動(dòng)力就成了未來新能源汽車的重要發(fā)展方向。無論從技術(shù)層面日臻完善的插電式混合動(dòng)力技術(shù),還是方興未艾的增程式電動(dòng)技術(shù),內(nèi)燃機(jī)還是這兩種技術(shù)的精髓。尤其是增程式電動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī),在為電池組充電過程中長(zhǎng)期運(yùn)行在高負(fù)荷區(qū)間。這就要求內(nèi)燃機(jī)在設(shè)計(jì)之初就要追求更高標(biāo)準(zhǔn),在制造環(huán)節(jié)也要遵循更高的技術(shù)要求。增程式電動(dòng)汽車與插電式混合動(dòng)力汽車的發(fā)展勢(shì)必將推動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展。如廣汽集團(tuán)研發(fā)的阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),已達(dá)到與國(guó)際同類發(fā)動(dòng)機(jī)相近的技術(shù)水平。
圖為搭載廣汽集團(tuán)自主研發(fā)阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的概念車EnSpirit
排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí),助推內(nèi)燃機(jī)發(fā)展
2018年6月28日,隨著嚴(yán)苛排放標(biāo)準(zhǔn)--“國(guó)六”標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),我國(guó)機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)全面進(jìn)入“國(guó)六”時(shí)代。相比“國(guó)五”標(biāo)準(zhǔn),“國(guó)六”標(biāo)準(zhǔn)排放限值中氮氧化物(NOX)和顆粒物(PM)排放限值分別降低了77%和67%;發(fā)動(dòng)機(jī)工況測(cè)試從原本借鑒歐洲標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)態(tài)循環(huán)與瞬態(tài)循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)變?yōu)槿蚪y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);在型式檢驗(yàn)中增加了循環(huán)外排放測(cè)試的要求,包括發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架的非標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)(WNTE)和利用車載排放測(cè)試系統(tǒng)(PEMS)進(jìn)行的實(shí)際道路排放測(cè)試,并增加了實(shí)際行駛工況有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的NOX排放濃度要求;PEMS實(shí)際道路排放測(cè)試不僅應(yīng)用于型式檢驗(yàn),還應(yīng)用于新生產(chǎn)車和在用車符合性的監(jiān)督檢查;排放控制裝置的耐久里程要求更加嚴(yán)格,并對(duì)排放相關(guān)零部件提出了排放質(zhì)保期的規(guī)定;在歐六車載診斷系統(tǒng)(OBD)的基礎(chǔ)之上,參考美國(guó)OBD法規(guī)提出了永久故障碼等反作弊的要求,并首次將遠(yuǎn)程 排放管理車載終端(遠(yuǎn)程OBD)的要求應(yīng)用到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);提出了更為嚴(yán)格的合規(guī)監(jiān)管要求,包括型式檢驗(yàn)和信息公開、生產(chǎn)一致性檢查、新生產(chǎn)車檢查、在用車符合性檢查等,并簡(jiǎn)化了達(dá)標(biāo)判定方法。如此嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn),意味著若新車型滿足 “國(guó)六”甚至更高的排放標(biāo)準(zhǔn),各汽車廠商必須進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)技術(shù)革新。
圖為“國(guó)六”標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布信息
全球同升熱效率,迫使內(nèi)燃機(jī)發(fā)展
在我國(guó)提升排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),國(guó)際上各大汽車廠商也悄然拉開了發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)升級(jí)競(jìng)賽的帷幕。馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天系列與豐田Dynamic Force系列發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率已提升至40%以上,這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)以高壓縮比顯著提升熱效率著稱。同時(shí)他們各自又擁有凹頂活塞、延遲點(diǎn)火或長(zhǎng)行程、可變冷卻系統(tǒng)等“黑科技”進(jìn)一步提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。現(xiàn)代-起亞集團(tuán)也宣稱該集團(tuán)推出CVVD技術(shù),進(jìn)一步從可變氣門正時(shí)及升程方向入手,將汽油機(jī)熱效率提升至50%以上。除此以外,目前雙循環(huán)作為提升汽油機(jī)熱效率的趨勢(shì)在更多發(fā)動(dòng)機(jī)上涌現(xiàn)。這類發(fā)動(dòng)機(jī)可以以雙循環(huán)模式(奧托循環(huán)與阿特金森循環(huán))工作,在起步與加速階段以奧托循環(huán)模式工作,在勻速行駛與滑行階段以阿特金森循環(huán)模式工作。前者加速能力強(qiáng)但熱效率相對(duì)較低,而后者截然相反,這種汽油機(jī)設(shè)計(jì)形式讓包括豐田在內(nèi)的諸多汽車廠商趨之若鶩。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)廠商在提升熱效率方面也不甘示弱。奇瑞與霍尼韋爾、法雷奧等國(guó)際領(lǐng)先的汽車配件供應(yīng)商一并開發(fā)了SQRE4T15B發(fā)動(dòng)機(jī),其熱效率為37.1%,劍指大眾EA211系列發(fā)動(dòng)機(jī)的37%熱效率。
圖為奇瑞SQRE4T15B發(fā)動(dòng)機(jī)
長(zhǎng)期以來,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率在25%左右徘徊,提升熱效率會(huì)帶來顯著的燃油的節(jié)省與排放的提升。同時(shí),師從寶馬技術(shù)的華晨集團(tuán)王子系列發(fā)動(dòng)機(jī)、長(zhǎng)安集團(tuán)藍(lán)鯨系列發(fā)動(dòng)機(jī)、上汽集團(tuán)藍(lán)芯系列發(fā)動(dòng)機(jī)都用各自的“獨(dú)門秘籍”使國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的排放、油耗水平達(dá)到了新高度。在目前風(fēng)起云涌的汽油機(jī)技術(shù)浪潮中,我國(guó)車企已開始與外國(guó)車企“角力”。
通過中汽研承接的課題,我們可以看出相關(guān)部門對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展還具有很大信心。中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并不是只注重“彎道超車”的新能源汽車,對(duì)于全面發(fā)展內(nèi)燃機(jī)的考量也在國(guó)家戰(zhàn)略之列,國(guó)產(chǎn)自主發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)足進(jìn)步也有目共睹。植入新能源動(dòng)力系統(tǒng)、排放更加清潔、熱效率更高讓內(nèi)燃機(jī)有了新的發(fā)展空間。由此觀之,內(nèi)燃機(jī)并沒有被摒棄,我國(guó)的內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域也將被更加重視,數(shù)代中國(guó)汽車人的夙愿也將被實(shí)現(xiàn)--讓國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)占領(lǐng)全球發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)先地位。