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渦輪增壓能否解70千瓦升功率之困
來(lái)源:
萍鄉德博科技股份有限公司
日期:
2018-09-13 17:20:46
點(diǎn)擊:
4051
屬于:
行業(yè)新聞
轉載自 中國汽車(chē)報網(wǎng)
日前發(fā)布的《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)投資管理規定(征求意見(jiàn)稿)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)稿》)第二十一條要求,新建汽車(chē)發(fā)動(dòng)機企業(yè)投資項目擬生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性等主要技術(shù)指標應達到國際先進(jìn)水平,同時(shí)應滿(mǎn)足汽油機升功率≥70千瓦。這一規定遭到了部分業(yè)內專(zhuān)家的質(zhì)疑,他們認為,在當前節能減排的產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景下,《意見(jiàn)稿》中對升功率的要求過(guò)高,且較高的發(fā)動(dòng)機升功率并不能體現發(fā)動(dòng)機的整體先進(jìn)性,升功率已不再是衡量發(fā)動(dòng)機的關(guān)鍵指標。
事實(shí)上,如果采用渦輪增壓與缸內直噴技術(shù)結合,汽油發(fā)動(dòng)機實(shí)現70千瓦的升功率并不是難事。因此,有專(zhuān)家認為《意見(jiàn)稿》或有意引導渦輪增壓技術(shù)發(fā)展。
渦輪增壓PK自然吸氣
渦輪增壓技術(shù)最早應用于航空發(fā)動(dòng)機上,通用汽車(chē)在上世紀60年代把這項技術(shù)用在汽車(chē)上。通過(guò)渦輪增壓技術(shù)提高發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣量,可提高輸出功率和扭矩。數據顯示,一臺發(fā)動(dòng)機裝上渦輪增壓器后,最大功率與未裝增壓器時(shí)相比能提高40%,甚至更高。例如,1.8T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力,可以達到2.4L自然吸氣發(fā)動(dòng)機的水平。
如果單獨比較1.8T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機與1.8L自然吸氣發(fā)動(dòng)機,由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機的結構比自然吸氣的復雜,在同排量的情況下,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機耗油量更高。但是,這樣比較顯然不公平,也不被汽車(chē)界認同。有資料顯示,如果在同等功率的情況下,以綜合工況測算,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機的油耗約相當于自然吸氣發(fā)動(dòng)機的70%。
據了解,歐洲與美國都曾發(fā)生嚴重的空氣污染事件,這促使政府加強汽車(chē)尾氣排放監管,并逐年提高限值。因為渦輪增壓發(fā)動(dòng)機更容易滿(mǎn)足排放限值要求,同時(shí)還能帶來(lái)較大功率,這是德國汽車(chē)企業(yè)青睞渦輪增壓發(fā)動(dòng)機的主要原因。
然而,大多數日系汽車(chē)企業(yè)依然采用自然吸氣技術(shù),他們并非看不到渦輪增壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),而是有自己的考慮。一位內燃機專(zhuān)家告訴記者,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機存在渦輪遲滯的現象,在加速平順性方面不如自然吸氣發(fā)動(dòng)機。另外,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機需要延時(shí)熄火,讓仍然處于高溫狀態(tài)的渦輪葉片軸承獲得冷卻和潤滑,以延長(cháng)軸承壽命。從維修保養的角度來(lái)看,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機普遍費用較高。綜合來(lái)看,自然吸氣發(fā)動(dòng)機技術(shù)成熟,穩定性較高,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機油耗低、動(dòng)力強勁。
事實(shí)上,渦輪增壓技術(shù)最早由大眾汽車(chē)引入國內市場(chǎng),經(jīng)過(guò)幾年的市場(chǎng)培育,得到了中國消費者的認可,從產(chǎn)銷(xiāo)量也可以看出渦輪增壓車(chē)型銷(xiāo)量遠高于自然吸氣產(chǎn)品。
此外,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機對油品質(zhì)量要求比較高,以往國內油品質(zhì)量堪憂(yōu),近年來(lái)經(jīng)過(guò)整頓有所好轉。這是日系汽車(chē)企業(yè)以往沒(méi)有推廣渦輪增壓車(chē)型的原因之一。需要指出的是,渦輪需要發(fā)動(dòng)機達到一定的轉速才能介入發(fā)揮作用,從市場(chǎng)調查結果來(lái)看,在城市道路行駛,由于擁堵嚴重,渦輪增壓車(chē)型經(jīng)常難以發(fā)揮優(yōu)勢,并不比自然吸氣車(chē)型節油。
自然吸氣適合混動(dòng)
實(shí)施“雙積分”后,國內不少汽車(chē)企業(yè)把目光瞄向了PHEV(插電式混動(dòng)汽車(chē)),PHEV既能消除里程焦慮癥,又不受充電難的影響,還能幫助企業(yè)賺取新能源汽車(chē)積分,一大批PHEV車(chē)型陸續推向市場(chǎng)。
但是,需要指出的是,不少PHEV發(fā)動(dòng)機采用阿特金森循環(huán),并不使用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機。長(cháng)安汽車(chē)工程研究總院總工程師繆曙霞說(shuō):“自然吸氣發(fā)動(dòng)機在某個(gè)循環(huán)段具有一定的優(yōu)勢,這個(gè)優(yōu)勢恰好適合于混動(dòng)車(chē)型,這是PHEV采用阿特金森發(fā)動(dòng)機的主要原因。另外,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機成本較高,也不適合PHEV車(chē)型。”
PHEV車(chē)型起步時(shí)速度較低,不適合采用阿特金森發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力。這一階段電動(dòng)機低速扭矩大,能夠讓車(chē)輛迅速提速,以彌補了阿特金森發(fā)動(dòng)機動(dòng)力不足的缺陷。在中高速勻速行駛時(shí),阿特金森發(fā)動(dòng)機熱效率高的特性可盡情發(fā)揮,較高的燃油經(jīng)濟性不僅驅動(dòng)車(chē)輛前行,也能為電池充電。
阿特金森循環(huán)是一種由英國工程師詹姆士·阿特金森于1882年發(fā)明的內燃機循環(huán)形式,提高了熱效率,但降低了功率密度,在低轉速時(shí)效率低、扭力較小。今天的汽車(chē)工程師揚長(cháng)避短,讓阿特金森發(fā)動(dòng)機處于高效工作區為PHEV車(chē)型源源不斷地提供電能。有資料顯示,2.0L阿特金森發(fā)動(dòng)機的熱效率能夠達到40%,比傳統發(fā)動(dòng)機約高10%。
升功率70是否合理
東風(fēng)汽車(chē)技術(shù)中心總工程師龍永勝告訴《中國汽車(chē)報》記者:“自然吸氣發(fā)動(dòng)機幾乎都達不到70千瓦汽油機升功率的要求,只有渦輪增壓與缸內直噴技術(shù)結合才能達到這一目標值。渦輪增壓技術(shù)能夠降低油耗,曾被確立為我國發(fā)動(dòng)機的研發(fā)方向之一”。
據介紹,東風(fēng)汽車(chē)技術(shù)中心曾向有關(guān)部門(mén)申請渦輪增壓科研項目,項目申請上報之后被財政部否決了,財政部沒(méi)有批準撥給研發(fā)經(jīng)費。財政部認為,現在已經(jīng)是新能源汽車(chē)時(shí)代,節能減排技術(shù)不只有渦輪增壓,純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力都可以實(shí)現。
然而,《意見(jiàn)稿》規定汽油機升功率必須達到70千瓦,使得自然吸氣發(fā)動(dòng)機處于尷尬境地,現階段幾乎沒(méi)有一款自然吸氣發(fā)動(dòng)機能夠達到這一數值。而使用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機既不符合熱效率的要求,也難以降低成本,增加消費者的購買(mǎi)負擔。
一位不愿意透露姓名的業(yè)內人士告訴《中國汽車(chē)報》記者,《意見(jiàn)稿》規定汽油機升功率必須達到70千瓦,是想通過(guò)政策引導促進(jìn)國內發(fā)動(dòng)機技術(shù)水平提高,同時(shí)避免低水平發(fā)動(dòng)機生產(chǎn)線(xiàn)重復建設,設立這一門(mén)檻,是為了把低端企業(yè)擋在門(mén)外。當初確定渦輪增壓技術(shù)方向的時(shí)候,國內新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)還沒(méi)有大規模興起,如今,產(chǎn)業(yè)形勢發(fā)生了變化,這一規定沒(méi)有與時(shí)俱進(jìn)。
“我國確定了純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展方向,PHEV作為過(guò)渡產(chǎn)品,在電池技術(shù)取得突破以及充電難題解決之前,PHEV還有一定的市場(chǎng)空間?!兑庖?jiàn)稿》應該充分考慮市場(chǎng)需求。”該業(yè)內人士強調,“當前,汽車(chē)市場(chǎng)競爭越來(lái)越激烈,為了取得競爭優(yōu)勢,汽車(chē)企業(yè)會(huì )自覺(jué)地既考慮成本又選擇先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機技術(shù)。今天的汽車(chē)市場(chǎng)不像20年前那么混亂,裝配低水平發(fā)動(dòng)機的產(chǎn)品在市場(chǎng)上很難有競爭力”。
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渦輪增壓技術(shù)愈發(fā)盛行 相關(guān)供應商又玩出了哪些新花樣?
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魚(yú)和熊掌能否兼得?解讀東風(fēng)1.0T發(fā)動(dòng)機
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