简析汽车发动机发展现状及未来发展趋势(2)
2.2.小排量涡轮增压发动机将成为未来发展趋势
涡轮增压发动机依靠涡轮增压器增加发动机进气量,从而增加发动机的输出功率。其最大优点是不增加排量,大幅提升发动机功率和扭矩,提高燃油经济性并降低尾气排放。数据显示,使用涡轮增压技术可以帮助汽油和柴油车辆在不降低性能的前提下分别节油达20%和40%。小排量涡轮增压发动机在实现节能的同时,又降低了排放和燃油消耗,已获得了各个国家的认可。
在我国,2010年6月,国家发改委等部门联合下发了《关于印发"节能产品惠民工程"节能汽车推广实施细则的通知》,将发动机排量在1.6L及以下、综合工况油耗比现行标准低20%左右的汽油、柴油乘用车(含混合动力和双燃料汽车),纳入"节能产品惠民工程",在全国范围推广。2012年1月1日开始执行的《中华人民共和国车船税法》按汽车发动机排气量大小分别作了降低、不变和提高的结构性调整的税负规定。税法明确了对小排量车的支持力度。国家鼓励小排量汽车发展,对于国内发动机企业及众多车企推广小排量发动机奠定了坚实的基础。
大众是第一个将小排量涡轮增压汽油机应用于大型车上的车企,当时该公司为帕萨特的轿车与旅行车版本装配了1.4升122马力的TSI发动机。大众汽车的涡轮增压发动机阵容也十分强大,其大多数车型都搭载了1.2TSI,1.4TSI,1.8TSI与2.0TSI发动机。也许在不久的将来大众会成为全球第一家淘汰自然进气式发动机的汽车制造商。小排量涡轮增压的应用,代表着不久的将来,人类对于石油的依赖将进一步减弱。预计到2015年,我国市场小排量涡轮增压发动机的份额将从现在的近10%上升到20%。
在欧美国家,越来越严格的排放法规和人们对节能认识的加深,使得高效率、低排放车用发动机技术的开发受到高度的重视,从而促使传统的内燃机技术不断创新。如汽油机直喷技术、可变气门定时技术、可变进气管、燃烧速率控制滑片、可变排量技术、高压共轨直喷柴油机等等。对于直喷式柴油机的巨大需求又大大推动了涡轮增压器技术进步的进程。特别是欧洲及北美加大了对于多用途车及轻型载货车的排放限制,使得各国的涡轮增压器制造商不惜成本地追求更加先进的涡轮增压技术。
2.3.新能源汽车发动机市场潜力大
随着世界各国环境保护的措施越来越严格,替代燃油发动机汽车的方案也越来越多,而新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。新能源汽车包括混合动力汽车、燃料电池汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等,其废气排放量比较低,符合节能环保的要求。生物燃料、燃料电池在汽车石油替代中将发挥重要的作用。结合中国的能源资源状况和国际汽车技术的发展趋势,预计到2025年后,中国普通汽油车占乘用车的保有量将仅占50%左右,而先进柴油车、燃气汽车、生物燃料汽车等新能源汽车将迅猛发展。
在节能与环保的政策推动下,我国加大了对新能源汽车的扶持力度,2010年6月1日起,国家在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。2010年7月,国家将十城千辆节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至25个。新能源汽车正进入全面政策扶持阶段。节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,指出:"十二五"期间,我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段:2011-2015年开始进入产业化阶段,在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。"十三五"期间即2016-2020年,我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车,插电式电动轿车,氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。在我国混合动力商用车取得了快速发展,已开发了混合动力公交车、市政用车等,日前已有多个车型在运行。作为南方电网节能和新能源汽车应用的示范试点,广州市首个公共电动汽车充电站2010年11月8号在亚运城投入运行,该充电站位于南沙港快速和京珠高速公路之间,集充电服务设施和营业厅于一身,充电桩24小时提供服务,建起现场购电现场充的快捷通道,也是亚运城的"专属"营业网点。
日本最早开始混合动力汽车开发,并最先实现了产业化,目前总销量已经达到200万辆以上,并开始赢利。欧洲混合动力汽车技术起步较晚,采取与美国合作方式共享混合动力总成技术,主要应用于采用传统技术油耗较高的车型上。现今欧美客车和卡车生产商已将目光聚焦在混合动力技术上。德国奔驰、瑞典沃尔沃和波兰索拉丽斯等相继开发了混合动力商用车。
2.4.高压共轨等新技术研发成功并得到大量应用
"共轨"是通过公共供油管同时供给各个喷油嘴,喷油量经过ECU精确的计算,同时向各个喷油嘴提供同样质量、同样压力的燃油,使发动机运转更加平顺,从而优化发动机的综合性能。
我国在商用车领域已全面实施国国Ⅲ排放标准。近几年,各种国Ⅲ技术路线针对不同的车型、路况进行了充分地实践,从各企业国ⅣⅢ标准柴油机的产销统计数据来看,已经呈现电控高压共轨、EGR(废气再循环利用)系统、电控单体泵全面推广状态。玉柴是我国目前应用电控高压共轨、电控单体泵、电控组合泵、EGR等新技术较多的企业之一。
今天在欧洲,众多品牌的轿车都配有共轨柴油发动机,如标致公司就有HDI共轨柴油发动机,菲亚特公司的JTD发动机,而德尔福则开发了MultecDCR柴油共轨系统。
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