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复合式增压技术代表主流动力趋势

来源:汽车007周报 时间:2011-12-27 16:05:01
复合式增压技术代表主
复合式增压技术代表主


  流动力趋势

  购车故事

  读者张先生今年30岁,未婚,年收入约28万。在一家外资技术性企业担任采购工程师的职位,再加上张先生早年留学国外的经历,让他几乎成了一个技术控。所以张先生在选购汽车时尤其看重车型动力总成的技术含量。张先生觉得既然要买车,就要买动力技术比较先进的,科技含量高的车型,这样才算把钱花在刀刃上了。而且张先生认为内在技术含量较高的车型,一般外观内饰的做工也不会差,因为厂家也要保证这辆车内外的整体水平统一。所以选车对于张先生来说,动力总成的技术含量是第一位的。车辆动力总成的技术含量影响了这辆车的动力、油耗、操控等基础层面的表现。

  搭载了一个高效,环保,合适并且是先进的汽车动力总成的车型,往往就能够获得像张先生这样的消费者青睐。那么如今又有哪些最尖端,最高效的汽车动力总成技术运用在量产车型上呢,我们来大致了解一下。

  如今国内充斥着德、美、日系车型。消费者因为不同品牌产品各有千秋、难分伯仲,在选车时一时不知该如何抉择。此时,如果某款车拥有一个与众不同的亮点,就会起到四两拨千斤的作用。而从汽车诞生至今,动力始终是消费者选择一款车的最关键因素。我们发现随着市场开始朝着多元化发展的方向前进,消费者对于动力的追求也开始多样化,科技的发展也让汽车动力成为汽车品牌科技的代名词。

  汽车发动机是靠燃料在发动机汽缸内燃烧作功而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下,要提高输出功率,最有效的方法就是提供更多燃料燃烧,但传统发动机进气系统却难以提供充足的空气,所以增压技术也是提高发动机动力的一项常用技术。增压器是一种高效、节能、科技含量高的环保型产品,由于增压发动机具有小排量大动力低油耗等优点,增压发动机已经成为众多消费者的关注重点。

  涡轮增压技术已有100多年历史了,它利用发动机排出的废气带动专门的涡轮机压缩大量空气输入汽缸,以增大进气量,使发动机的最大功率提高大约40%。而机械增压则是由发动机曲轴带动压缩机,一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,以曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压目的。装备了增压发动机的汽车,不仅在动力和功率这些性能数据上超过同排量的非增压车型,在驾乘过程中的实际感受上也能够与比自己排量更上一级的车型相匹敌,因此以较小的油耗和低排放就能够获得与大排量发动机相近的输出功率,在保证足够的驾驶乐趣的同时又降低了燃油消耗。

  现在增压发动机使用复合式增压的趋势也逐渐明显,顾名思义复合式增加既涡轮增压和机械增压两种系统并用,既有机械增压低转速时的高扭距输出,又有涡轮增压高转速时候强大功率,两种系统的结合恰好解决了各自技术的不足。使用复合增压技术的代表发动机有大众的1.4TSI发动机,具有技术含量高、输出功率大、燃油消耗低、噪音小的优点。随着科技的进步,未来增压发动机的增压系统将向部件更少、体积更小、转速更高、压缩比更优的方向发展。在欧洲增压发动机已经成为提高动力性能的主流。随着耐高温材料科技的发展以及多种新技术的应用,增压发动机的引用也会越来越广泛。

  缸内直喷技术将逐步普及

  消费者对动力的追求始终没有停下脚步,由于电喷供油系统有着天生的短板,追求速度的人们发明了现今最主流的缸内直喷发动机。缸内直喷发动机的喷油嘴被移到了汽缸内部,因此缸内油气的量不会受气门开合的影响,而是直接由电脑自动决定喷油时机与份量,至于气门则仅掌管空气的进入时程,两者则是在进入到汽缸内才进行混合的动作。由于油、气的混合空间、时间都相当短暂,因此缸内直喷系统必须依靠高压将燃油从喷油嘴压入汽缸,以达到高度雾化的效果,从而更好的进行油气混合。

  其中混合油气的压缩比越高的发动机,它的动力表现越强大,相应的节能效果越明显。奥迪3.2L FSI缸内直喷发动机的压缩比达到了10.3:1;凯迪拉克3.6L SIDI 双模缸内直喷发动机的压缩比达到了11.3:1。此外,缸内直喷系统的燃烧室、活塞也大多具有特殊的导流槽,以供油气在进入燃烧室后能够产生气旋涡流,来提高混合油气的雾化效果与燃烧效率。

  一般而言,应用了缸内直喷技术的发动机要比同排量的多点喷射发动机的峰值功率提升10%至15%,而峰值扭矩能提升5%至10%。这样的提升,可谓是一种质变,而单靠增加气门数量是难以达到这一效果的。

  在发动机的工作方式和喷油方式确定后,发动机的进化之路并没有终止,在发动机技术的完善上,一代的汽车人在做着不懈的努力,有些完善甚至都没办法记录,很显然现在的发动机运转更加平顺了,燃油经济性更好了,马力更足了,而这些都是依赖于新技术的运用。为了改善进气就有了:本田的i-VTEC,丰田的VVT-I,现代的CVVT,通用的DVVT等可变气门正时技术;为了获得更好的空燃比,就有了大众的TFSI分层喷射技术,VIS可变进气道技术,涡轮增压中冷技术等等;为了使环境污染最小在排气管里又增加了氧传感器,三元催化转化器,以及废气再循环技术。

  未来的动力必定是环保的

  目前,由于环境污染的恶劣影响,对汽车尾气排放的要求也越来越高,老气的发动机技术淘汰已经成了必然,更多充分利用能源的技术也在不停的研发当中。同时由于第一次全球能源危机的巨大影响,更加节能的新能源技术必将在发动机技术的发展上书写浓重的一笔。

  不过千万别以为新能源汽车只是这十几年里的出现的新鲜事物,如果有人问第一代混合动力汽车是哪辆,普锐斯可不是正确答案。电动和混合动力汽车几乎与内燃机汽车同时诞生,早在汽车工业渐成规模的年代,工程师和发明家已经在思考如何打造更为节能环保的出行工具。即使在一百多年以前,燃料使用的高效率也是汽车营销的一个亮点。1916年8月,世界第一辆电油混合动力汽车问世。1920年1月:第一辆充电式汽车问世。

  混合动力

  混合动力电动汽车在现有技术的基础上达到了提高燃料经济性和减少排放的目的,因而极具发展前景。从目前的发展来看,汽车的排放法规日趋严格,同时电子技术的迅猛发展会进一步促进混合动力电动汽车的发展。混合动力电动汽车充分吸取了电力、热力系统中最大的优势:在卡途时使用热力发动机,在城市和过渡阶段时使用电动机。如果调配合理的话,电力和热力的配合使用,将很大程度地降低汽车的耗油量和污染物的排放,并同时提高驾驶乐趣,改善车辆性能。

  纯电动汽车

  电动汽车也已迎来了新的春天。如今,菲斯科Karma、日产Denki Cube、雪佛兰沃蓝达和泰斯拉Roadster等车型纷纷加入未来充电汽车的行列。这些汽车都采用最新的锂离子电池技术,准备把汽车的性能与活动范围都推上一个新的境界。

  除了国际厂商不遗余力的推广电动车产品,在国内的自主品牌领域,本土企业一样没有落后,力帆、比亚迪、奇瑞等企业都推出了自己的插电式电动车车型,并且皆以成功的量产上市,达到了商品化。无论从环保角度还是从能源角度来看,未来的电动汽车都需要有一个大的发展,其开发关系到众多工业的兴衰,可能成为未来新的经济增长点。根据我国国情,我国大部分城市普遍存在着十分严重的交通问题和汽车尾气排放污染问题,因此发展中小型电动汽车的市场更独特、应用前景更广阔。政府应鼓励电动汽车按市场机制开发,同时要抓紧充电站等基础设施的建设,并在政策、法规上予以支持。可以预见,未来的汽车将是由电气、机械和控制技术运行的车辆,也只有开发清洁、高效、智能的电动汽车,才能使21世纪的交通可持续地发展。

  氢燃料电池动力

  除此以外,其他替代新能源也随着技术的发展而一一涌现。比如氢动力燃料电池技术。氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比,氢动力汽车成本至少高出20%。因此,有科学家预言,以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术,它对汽车工业的革命性意义,相当于微处理器对计算机业那样重要。

  研究开发氢动力汽车一直走在前列且已投入数十亿美元的通用汽车,从20个世纪60年代末就开始了氢燃料电池驱动技术的研究,并且与中国上汽集团合作开发出名为“凤凰”的中国首辆燃料电池汽车。2003年,通用汽车能源动力全球巡展上引起中国有关部门和业界人士广泛关注的“氢动三号”,已经达到了通用汽车和欧宝品牌的商业化生产指标,驱动系统的模块化和摆脱对蓄电池的依赖使得“氢动三号”的总车重降低约100公斤,接近1590公斤的目标值,而且容积与普通车型的载货空间完全相同。

  同时,不只有通用汽车在不惜血本开发燃料电池。宝马以7系为平台制造的H2R氢动力车甚至在德国创下299.3km/h的氢动力陆地速度纪录。

  (文/胡翔 图/007资料图)

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