如今,新能源汽车发展迅速,更不用说近年来新兴的造车新势力,2019年也有不少合资车企推出了新能源车型。为了改善我们的环境,使用清洁能源确实是一种值得称赞的方式,但在现阶段,保护化石燃料也是一种积极的方式。今天我们将谈谈各大汽车公司在“节能”方面所做的努力。丰田VVT-i都说“山前必有路,必有丰田车”。丰田汽车之所以在全球范围内畅销,与其经济耐用的特性密不可分。丰田早期的专长是VVT-i,即智能可变气门正时系统。
众所周知,发动机将燃烧产生的热能转化为机械能,但所需的热能在不同的运行条件下有所不同。丰田VVT-i技术通过调整凸轮轴角度来优化进气正时,以获得最佳的气门正时。也就是说,在低负荷条件下,使发动机吃得更少,工作更少;在高负载条件下,让发动机吃得更多,工作得更多。后来,DVVT-i发展成为一种同时调节进气门和排气门的正时系统。如今,许多汽车公司实际上已经采用了类似的技术,但由于丰田是最早采用这项技术的汽车公司之一,其燃油效率的声誉更加广泛。如何获得最佳的加油时机是一项经验任务,而丰田作为老一辈,无疑更为出色。02大众-在讨论了“世界丰田”之后,我们再来谈谈“中国大众”。作为德国领导人和保时捷博士共同打造的汽车品牌,大众的初衷是提供给普通大众消费,因此燃油经济性自然不能降低。大众汽车早期引入的独特技术是FSI,即燃油分层喷射。学习过中学化学的人应该知道,氧气越多,燃烧的燃料就越多。然而,空气不是纯氧,空气与气化燃料的比例太高,无法点燃。公众采用的方法是在活塞的下止点喷射少量油,形成油气的稀薄混合物;
当活塞被压缩到上止点时,再次喷油,在火花塞附近产生高浓度的混合物。然后,更浓的混合物被用来点燃气缸中的稀混合物,从而用更少的燃料实现相同的燃烧效果。
后来,大众汽车在此基础上开发了“TSI”,增加了涡轮增压技术。在奥迪车型中,“T”也有“双胞胎改变者”的意思,意思是“涡轮增压+机械涡轮增压”双涡轮增压。不幸的是,分层燃烧会产生大量的氮氧化物,需要升级三元催化装置以满足排放要求。而且这项技术对机油的要求很高,所以国内大众汽车没有应用分层燃烧技术。为什么本田被称为“买发动机送汽车”?这要归功于其出色的发动机技术,当然,低端车型的隔音问题也可能与此有关。本田凭借VTEC技术,即可变气门正时和升程控制系统,率先称自己为“自吸之王”。前部看起来和丰田的技术很相似吗?事实上,就低功耗而言,VTEC发动机与丰田的VVT-i发动机相似,因为它可以智能控制气门正时,从而降低能耗。
然而,本田的VTEC发动机也有一个额外的气门升程控制,通过闩锁切换到高角度凸轮,从而在高负载条件下增加气门升程并增加进气量。因此,配备VTEC发动机的汽车将有两种状态:“正常驾驶”和“战时激烈驾驶”。但并不是所有人都喜欢突然爆发的“爆发点”,因此本田在VETC的基础上增加了“连续”计时和重叠角度的设计,以实现更平稳的动力输出,这就是i-VTEC。说到燃油效率,Mazda-SPCCI自然离不开其兼具美感和内涵的艺术和科技之家——Mazda。除了在汪克尔发动机上的执着,马自达另一个值得称道的地方就是创驰蓝天科技。
为了提高内燃机的燃烧效率,马自达遵循了稀薄燃烧的方向。尽管切入点与普通公众相同,但实现方法却完全不同。马自达采用了类似于柴油发动机的压燃方法,通过压缩油气混合物来提高气缸内的温度,从而燃烧。但汽油比柴油更活跃,压力更低,即使在上止点活塞也可能不会燃烧;如果压力很高,活塞可能会在中途开始燃烧。因此,马自达还引入了火花塞控制点火正时来提高燃料燃烧效率,这被称为SPCCI,或“火花控制压缩点火”技术。日产05-可变压缩比日产汽车给中国人的印象是一个大沙发,但别忘了,它之前的广告语是“技术日产”!
经过20年的打磨,推出的VC-TURBO发动机使“技术日产”这个名字名副其实。这款发动机的压缩比可以从8:1自由切换到14:1,它的秘密是什么?
丰田和本田的气门正时控制系统旨在实现车辆在不同工况下的最佳燃油效率;马自达的SPCCI通过高压缩比提高了燃油效率,而日产则结合了双方的优势。VC-TURBO发动机在活塞和曲轴之间增加了一个额外的多连杆机构,该机构由电动机调节,以改变活塞在气缸中下止点的位置,从而改变发动机的压缩比。在低负荷条件下,发动机以14:1的高压缩比运行,从而实现更低的油耗;在高负载下,发动机以8:1的低压缩比运行,从而释放出更强的动力。06通用汽车智能换缸美国汽车经常给人以“肌肉车”、“大马力”、“高油耗”等印象,但事实上,不缺油的美国人从未停止对内燃机节能的探索。例如,通用汽车的第八代Ecotec发动机采用了智能换缸技术。当四匹马和马车一起奔跑时,它们需要吃四份草。有时,只允许两匹马奔跑,这是否意味着它们需要更少的草?
通用的“Tripower”可变气门管理技术实际上有点类似于本田的VTEC,它通过不同角度的凸轮轴控制气门。然而,通用汽车公司使用三级滑动凸轮轴来实现气门的智能多级控制。例如,在高速巡航模式下,其中两个气缸配备了无升程凸轮,从而关闭气门,这两个气缸不再喷射燃油,从而提高了燃油经济性。由于活塞和连杆都在同一个曲轴上,即使不做功,它们也会上下移动,失去机械能,因此油耗不会直接降低50%。就像前面提到的马车一样,即使两匹马不拉马车,它们的绳子仍然绑在马车上,后面仍然会有能量损失。不过,搭载智能换缸技术的美国汽车终于可以告别“气老虎”的称号了。写在最后:内燃机的燃油效率有两个方面:一是提高燃料的燃烧效率;第二是在不同的运行条件下调整燃油消耗量。尽管汽车已经开始转向新能源,但这些车企在内燃机“节能”方面所做的努力值得我们学习和认可。本文首发于微信公众号:汽车行业八卦。文章内容属于作者个人观点,不代表和讯网络的立场。投资者应据此操作,并承担风险。
本篇文章以专访形式,由汽车行业资深专家、《车业杂谈》汽车新媒体平家特约汽车行业评论员方圆与大家分享其对2019年及未来新能源汽车发展趋势展望。
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